Ion Channel: หน้าที่และโรค

ช่องอิออนคือโปรตีนแทนเมมเบรนที่สร้างรูพรุนในเมมเบรนและปล่อยให้ไอออนผ่านเข้าไปได้ ไอออนเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า พวกเขาสามารถเป็น postitive แต่ยังถูกเรียกเก็บเงินในทางลบ พวกมันมีการแลกเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องระหว่างเซลล์กับสิ่งแวดล้อมหรือเซลล์อื่นที่อยู่ใกล้เคียง

ช่องไอออนคืออะไร?

เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วย lipid bilayer ช่องไอออนเป็นทรานส์เมมเบรน โปรตีน ที่ขยายเมมเบรนและปล่อยให้ไอออนผ่าน ช่องไอออนเรียกอีกอย่างว่าช่อง โปรตีน เพราะเป็นทางเดิน กลุ่มของช่องไอออนแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆช่องไอออนที่ใช้งานอยู่และช่องไอออนแฝง ช่องไอออนที่ใช้งานสร้างทางผ่านของไอออนโดยการขนส่งแบบแอคทีฟจึงต้องใช้พลังงานสำหรับกระบวนการนี้ ในทางกลับกันช่องไอออนแฝงไม่ใช้พลังงานและปล่อยให้ไอออนผ่านไปตามการไล่ระดับทางเคมีไฟฟ้าที่มีอยู่ก่อน การไล่ระดับสีนี้สามารถแบ่งออกเป็นองค์ประกอบทางเคมีและเคมีไฟฟ้า การไล่ระดับทางเคมีอธิบายถึงไฟล์ สมาธิ ไล่ระดับสี อนุภาคของสารบางชนิดเช่น โพแทสเซียมย้ายที่ไม่ประสานกันระหว่างสองช่องด้วยความช่วยเหลือของช่องไอออน ส่งผลให้เครื่องแบบ การกระจาย ของอนุภาคเหล่านี้ระหว่างสองช่อง สิ่งนี้เรียกอีกอย่างว่าการเคลื่อนที่ของโมเลกุลบราวเนียน ในทางกลับกันการไล่ระดับสีไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับ การกระจาย ของแรงดันไฟฟ้า ตัวอย่างเช่นหากมีประจุลบเพิ่มขึ้นในหนึ่งช่องจะเกิดการไล่ระดับสีทางไฟฟ้า จากนั้นอนุภาคบวกของอีกช่องหนึ่งจะย้ายไปยังช่องที่มีประจุลบเพื่อปรับสมดุลของแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เท่ากันที่สร้างขึ้นโดยการไล่ระดับสี ช่องไอออนที่ใช้งานอยู่จะทำงานเฉพาะกับการไล่ระดับสี ตัวอย่างเช่นอาจขนส่งอนุภาคที่มีประจุลบเพิ่มเติมเข้าไปในช่องที่มีประจุลบอยู่แล้ว อย่างไรก็ตามกระบวนการนี้ต้องใช้พลังงานอย่างคุ้มค่า

ฟังก์ชั่นการกระทำและงาน

ช่องไอออนมีฟังก์ชั่นที่หลากหลาย ช่องไอออนของเครื่องส่งสัญญาณที่มีรั้วรอบขอบชิดของ ประสาท เซลล์ประสาทมีหน้าที่สำคัญในการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ประสาทต่างๆ ช่องไอออนประเภทนี้อยู่ที่ขั้วโพสซินแนปติก เมื่อสัญญาณขาเข้าเกิดขึ้นไซแนปส์จะเผยแพร่เฉพาะ สารสื่อประสาท. เครื่องส่งสัญญาณเข้าสู่ Synaptic แหว่ง และผูกกับตัวรับของช่องไอออนที่มีรั้วกั้นเครื่องส่งสัญญาณ สิ่งเหล่านี้ถูกเปิดออกและศักยภาพของพังผืดของโพสต์ซินแนปส์จะเปลี่ยนไป ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้มีการผลิตเมมเบรนกระตุ้นหรือยับยั้ง ขึ้นอยู่กับว่าศักยภาพของเมมเบรนจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงและสิ่งนี้จะถูกกำหนดโดยการไหลเข้าของไอออนผ่านช่องไอออนที่มีรั้วรอบตัวเครื่องส่งสัญญาณ การส่งผ่านสิ่งเร้าในเซลล์ประสาทนี้สามารถอยู่ใน สมอง หรือในไฟล์ เส้นประสาทไขสันหลังสร้างขึ้นโดยช่องไอออน ตัวอย่างเช่นกระบวนการของการมองเห็นเกิดขึ้นได้ด้วยวิธีนี้ แต่ยังส่งผ่านสิ่งเร้าในแบบสะท้อนกลับเช่นรีเฟล็กซ์เอ็นร้อยหวาย เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงของศักยภาพเมมเบรนการเปิดช่องไอออนตามเซลล์ประสาทจะเกิดขึ้น สิ่งนี้ทำให้เกิดการนำความเป็นไปได้ของเมมเบรนที่เปลี่ยนแปลงไปทำให้เซลล์ประสาทคล้ายกับผลกระทบโดมิโน แรงดันไฟฟ้าของเมมเบรนเกิดขึ้นในตอนแรกเนื่องจากมีประจุลบภายในเซลล์ประสาทและมีประจุบวกในบริเวณนอกเซลล์ ถ้าเกินที่เรียกว่าศักยภาพในการพักของแรงดันไฟฟ้าของเมมเบรนจะเกิด hyperpolarization ของเมมเบรน เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าของเมมเบรนกลายเป็นลบมากขึ้น สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเปิดหรือปิดช่องไอออน ช่องไอออนเหล่านี้คือ โพแทสเซียม, แคลเซียม, คลอไรด์ และ โซเดียม ช่อง ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้ากล่าวคือเปิดหรือปิดขึ้นอยู่กับศักยภาพของเมมเบรน กระบวนการนี้เรียกว่า ศักยภาพในการดำเนินการ และแบ่งออกเป็นขั้นตอนต่างๆ ขั้นแรกขั้นตอนการเริ่มต้นเกิดขึ้น จากนั้นจะมีการเปลี่ยนขั้วตามด้วย repolarization ซึ่งศักยภาพในการพักจะถึงอีกครั้ง โดยปกติแล้ว hyperpolarization จะเกิดขึ้นก่อนการเปลี่ยนขั้ว สิ่งนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะไม่มีอะไรเกิดขึ้นอีกต่อไป ศักยภาพในการดำเนินการ ถูกกระตุ้นโดยตรงหลังจากศักยภาพในการกระทำที่เกิดขึ้นและการกระตุ้นอย่างต่อเนื่องเกิดขึ้นช่องไอออนยังมีหน้าที่สำคัญในการควบคุมการออสโมซิสเช่นเดียวกับการบำรุงรักษากรดเบส สมดุล ในร่างกาย

การก่อตัวการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้มีช่องไอออนที่ใช้งานอยู่และแบบพาสซีฟ อย่างไรก็ตามพวกเขายังสามารถแยกแยะได้ตามลักษณะของการฆ่าเชื้อ นี่คือช่องไอออนที่มีแรงดันไฟฟ้าซึ่งทำหน้าที่ในการส่งผ่านสิ่งกระตุ้นในเซลล์ประสาท นอกจากนี้ยังสามารถเป็นลิแกนด์ gated เช่นช่องไอออนที่มีรั้วรอบตัวเครื่องส่งสัญญาณของ ประสาท สำหรับการถ่ายทอดสัญญาณไปยังเซลล์ประสาทอื่น ๆ หรือสำหรับการส่งสัญญาณไปยังกล้ามเนื้อ ช่องไอออนอื่น ๆ เป็นช่องทางที่ไวต่อกลไก พวกมันถูกควบคุมโดยสิ่งเร้าทางกลเช่นความกดดัน ช่องไอออนที่มีขอบอุณหภูมิจะเปิดหรือปิดเมื่ออุณหภูมิถึงเกณฑ์ที่กำหนด และช่องอิออนที่มีรั้วรอบขอบแสงถูกควบคุมโดยความยาวคลื่นเฉพาะของแสง ตัวอย่างของสิ่งนี้คือโรดอปซินซึ่งถูกผูกไว้กับช่องสัญญาณและควบคุมมัน สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นในตาตัวอย่างเช่นและเป็นส่วนสำคัญในกระบวนการมองเห็น

โรคและความผิดปกติ

ช่องไอออนอาจได้รับผลกระทบจากโรคบางชนิด สิ่งหนึ่งที่เป็นข้อบกพร่องคือข้อบกพร่อง แคลเซียม แชแนลใน สมอง. ข้อบกพร่องนี้เป็นจุดเริ่มต้นของ โรคลมบ้าหมู. อีกตัวอย่างหนึ่งคือ Lambert-Eaton syndrome ในกรณีนี้ผู้ป่วยแบบฟอร์ม แอนติบอดี ป้องกันและปราบปราม แคลเซียม ช่องของแผ่นปลายประสาทและกล้ามเนื้อ นี่คือพื้นที่ของการส่งผ่านสิ่งกระตุ้นระหว่างเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อ สัญญาณอ่อนแรงและผลของกล้ามเนื้ออ่อนแรง ผู้ชายมักจะได้รับผลกระทบจากสิ่งนี้มากกว่า สภาพ มากกว่าผู้หญิง