Реферат на тему Типы ионных каналов

Содержание:

Введение 3
1. Определение понятия и виды ионных каналов 5
Заключение 7
Список литературы 8

Введение:

Современные методы молекулярной и клеточной биологии, биохимии, электронной микроскопии, рентгеновской и электронной дифракции дали возможность получить детальную информацию по поводу молекулярной организации и структуре рецепторов и каналов. Образовывается каналы четырьмя и более субъединицами (доменами), которые собираются в конкретном порядке вокруг центральной поры [3].
Каждая из субъединиц состоит из двух до шести трансмембранных участков, которые объединяются внутри- и внеклеточными петлями. Полученный ансамбль, который состоит из субъединиц, является структурой, достаточной для того, чтоб на адекватный сигнал образовать попу, пропускающую ионы.
Каналы, которые считаются относительно избирательными, к примеру, потенциал зависимые, зачастую являются тетраметрами. А более крупные и менее избирательные лигандактивирующие каналы — пентаметры.
Продолжением данного принципа являются самые крупные каналы — щелевые контакты. Они представлены в гексамерной структуре. На сегодняшний день, еще нет полноценный данных об их функциональном назначении и ряде их трансмембранных участков субъединиц. Но все же существует несколько примеров, для которых функция отдельных участков была твердо установлена.
К примеру, М2 участок субъединиц супер семейства АХР помогает формировать стену ионной попы, а также воротный механизм [2].
При помощи рентгеновской дифракции было выявлено структурную основу ионной избирательности калиевых каналов. Данный результат возможно экстраполировать на другие каналы, которые имеют похожие первичные последовательности, к примеру, каналы внутреннего выпрямления, потенциалзависимые каналы, и каналы, которые активируются циклическими нуклеотидами, а также те каналы, которые активируются АТФ.
Внемембранные петли, которые соединяют трансмембранные участки, помогают обеспечивать множеству специфических функций. Самой важной из них является формирование центров связывания внеклеточных и внутриклеточных лигандов, которые отвечают за регуляцию функций каналов.
Но все де большинство деталей молекулярного устройства каналов не выяснены, но благодаря современным технологиям, модно надеяться на то, что в скором времени молекулярный прогресс расширит знания о молекулярной основе работы нервной системы.
Цель
Изучить виды ионных каналов
Задачи
1. Определить понятие «ионные каналы»
2. Рассмотреть виды ионных каналов

Заключение:

Семейство потенциал-активируемых кальциевых каналов аналогично по структуре натриевому каналу. Потенциал-активируемые калиевые каналы структурно подобны натриевым и кальциевым каналам, но с важным отличием: у них четыре повторяющихся домена экспрессированы как отдельные субъединицы, а не как повторяющиеся домены одной молекулы. Существует по меньшей мере 20 генов, контролирующих экспрессию субъединиц калиевого канала. Калиевые каналы группируются в четыре отдельных подсемейства. Потенциал-активируемые натриевый, кальциевый и калиевый каналы составляют вместе единое суперсемейство.
Субъединицы других лиганд- и потенциал-активируемых ионных каналов значительно различаются как размерами, так и аминокислотным составом. Некоторые имеют сходство с субъединицами потенциал-активируемых каналов, но большинство заметно отличаются от представителей как потенциал-, так и АХ-активируемых каналов. Некоторые имеют только два или три трансмембранных домена, а другие могут иметь больше 10 таких доменов [6].
Потенциал-активируемый натриевый канал электрического органа угря является одиночной молекулой, состоящей из 1 800 аминокислот. Этот канал имеет четыре крупных повторяющихся домена (I-1V). Домены являются архитектурными эквивалентами субъединиц других каналов; внутри каждого имеется шесть трансмембранных участков (S1-S6), соединенных внутри- и внеклеточными петлями. Натриевый ионный канал угря является прототипом разнообразных изоформ этого канала, представленных в мышцах и мозге
В каждой субъединице АХ рецептора имеется четыре трансмембранных участка (ΜΙ–Μ4), объединенных внутри- и внеклеточными петлями.

Фрагмент текста работы:

1. Определение понятия и виды ионных каналов
Ионными каналами мембраны называются маленькие белковые трубочки, разного диаметра, которые вставляются в клеточную мембрану, благодаря которой внутрь клетки или наружу перемещаются ионы. Благодаря тому, что ионы перемещаются через ионные каналы, изменяется концентрация ионов снаружи и внутри самой клетки, а также изменяется и электрический потенциал мембраны. Ионы кальция, перемещающиеся в клетку, проходя сквозь кальциевые каналы, запускают в ней всевозможные внутренние биохимические процессы. Ионных каналов существует большое количество [1].
Ионным каналом клеточной мембраны является отверстие в мембране, которое по краям обметывается белковой нитью, благодаря которой могут перемещаться ионы через мембрану.
Функция белковой нити отвечать за то, чтоб отверстие не затянулось жировым слоем мембраны. В большом количестве случаев каналов обращающий белок (белковая нить) имеет функциональную активность и контролирует пропускные возможности канала по отношению к разным ионам [5].
Ионные каналы являются мембранными интегральными белками, которые пронизывают поперек клеточную мембрану. Они выстраиваются из нескольких субъединиц, и получается фигура со сложной пространственной конфигурацией. В такой системе существуют свои системы открытия-закрытия, регуляции и инактивации, а также существуют участки-сайты, оторвешься помогают связывать управляющие вещества.
Функционально важное значение для ионных каналов представляют именно переходы между открытыми и закрытыми состояниями. Данные переходы совершаются практически моментально. Бывает так, что канал открывается на одну миллисекунду ил даже меньше, а в следующий раз это происходит более длительной промежуток времени. Но даже при этом каждый из каналов имеет свой средний временной промежуток открытия, и все вариации примерно вращаются вокруг этого среднего значения.
Некоторые ионные каналы открываются достаточно часто даже в покое. Это означает, что вероятность нахождения таких каналов в открытом состоянии даже в неактивированной клетке относительно высока. Большинство таких постоянно открытых ионных каналов проницаемо для калия или хлора. Они важны для генерации мембранного потенциала покоя [4].
Такие ионные каналы предлагают называть «неуправляемыми».
Другие ионные каналы мембраны, которых большинство, большую часть времени закрыты, то есть вероятность нахождения их в открытом состоянии очень низка. Активация этих каналов адекватным стимулом резко увеличивает вероятность их открытия, хотя и нельзя сказать, что эта вероятность достигает 100%, и что каждый активируемый канал обязательно откроется. Этот же стимул может деактивировать ионные каналы, бывшие активными в покое.
Важно помнить, что активация или деактивация канала означает возрастание или снижение вероятности открытия канала, но не увеличение или уменьшение продолжительности времени открытого состояния канала.
Такие ИК мы предлагаем называть в целом «управляемыми».
Помимо активации и деактивации, прохождение ионов через каналы регулируется двумя другими факторами, которые можно назвать «инактивацией» и «блокированием».
Инактивация заключается в том, что ионный канал переходит в новое конформационное состояние, в котором обычный активирующий стимул не способен вызвать открытие канала. Для ионных каналов, активируемых деполяризацией, такое состояние называется инактивацией. Для каналов, отвечающих на химические стимулы, это состояние известно как «десенситизация», т.е. понижение чувствительности [5].