イオンチャネルは、膜に細孔を形成し、イオンが膜を通過できるようにする膜貫通タンパク質です。 イオンは荷電粒子です。 それらは正である可能性がありますが、負に帯電している可能性もあります。 それらは、セルとその環境または別の隣接セルとの間で絶えず交換されています。
イオンチャネルとは何ですか？
細胞の膜は脂質二重層で構成されています。 イオンチャネルは膜貫通型です タンパク質 膜にまたがり、イオンが通過できるようにします。 イオンチャネルはチャネルとも呼ばれます タンパク質 彼らは通路を形成するからです。 イオンチャネルのグループは、アクティブイオンチャネルとパッシブイオンチャネルのさまざまなカテゴリに分類されます。 能動イオンチャネルは、能動輸送によってイオンの通過を生み出すため、このプロセスにエネルギーを必要とします。 一方、受動イオンチャネルはエネルギーを消費せず、既存の電気化学的勾配に沿ってイオンを通過させることができます。 この勾配は、化学的成分と電気化学的成分に分けることができます。 化学勾配は、 濃度 勾配。 のような特定の物質の粒子 カリウム、イオンチャネルの助けを借りて、XNUMXつのコンパートメント間を調整せずに移動します。 これにより、均一になります ディストリビューション XNUMXつのコンパートメント間のこれらの粒子の。 これは、ブラウン運動とも呼ばれます。 一方、電気勾配には、 ディストリビューション 電圧の。 たとえば、XNUMXつのコンパートメントで負電荷が増加すると、電気勾配が形成されます。 次に、もう一方のコンパートメントの正の粒子が負に帯電したコンパートメントに移動して、勾配によって発生した不均等な電圧のバランスを取り直します。 アクティブイオンチャネルは、特にグラジエントに対して機能します。 例えば、それらは、追加の負に帯電した粒子を、すでに負に帯電した区画に輸送することができる。 ただし、このプロセスにはエネルギーの消費が必要です。
機能、アクション、およびタスク
イオンチャネルにはさまざまな機能があります。 の伝達物質依存性イオンチャネル シナプス ニューロンの数は、異なるニューロン間の信号の伝達において重要な機能を持っています。 これらのタイプのイオンチャネルは、シナプス後末端にあります。 着信信号が発生すると、シナプスは特定の信号を解放します 神経伝達物質。 送信機は シナプス裂 送信機依存性イオンチャネルの受容体に結合します。 これらが開かれ、シナプス後部の膜電位が変化します。 これに応じて、興奮性または抑制性の膜電位が生成されます。 これは、膜電位が上昇するか低下するかに依存し、これは次に、伝達物質依存性イオンチャネルを介したイオンの流入によって決定されます。 ニューロンにおける刺激の伝達、これは 脳 またはまた 脊髄、イオンチャネルによって生成されます。 たとえば、視覚のプロセスはこのようにして可能になりますが、ハムストリング反射などの反射における刺激の伝達も可能になります。 膜電位の変化が起こると、ニューロンに沿ったイオンチャネルの開放が起こります。 これにより、ドミノ効果と同様に、変化した膜電位がニューロンに伝導します。 膜電位は、ニューロンの内部に負の電荷があり、細胞外の領域に正の電荷があるために最初に発生します。 膜電位のいわゆる静止電位を超えると、膜の過分極が発生します。 その結果、膜電位はさらに負になります。 これは、イオンチャネルの開閉が原因で発生します。 これらのイオンチャネルは カリウム, カルシウム, 塩化 & ナトリウム チャネル。 それらは電位依存性です。つまり、膜電位に応じて開閉します。 このプロセスはと呼ばれます 活動電位 さまざまなステップに分かれています。 まず、開始フェーズが発生します。 次に、脱分極とそれに続く再分極があり、静止電位に再び到達します。 ただし、通常、過分極は再分極の前に発生します。 これは、それ以上のことを確実にするのに役立ちます 活動電位 活動電位が発生し、継続的な刺激が発生した直後にトリガーされます。イオンチャネルは、酸塩基の維持だけでなく、浸透の調節にも重要な機能を持っています。 体の中に
形成、発生、特性、および最適値
前述のように、アクティブイオンチャネルとパッシブイオンチャネルがあります。 ただし、滅菌の性質に基づいて区別することもできます。 これらは、ニューロンの刺激伝達に役立つ電位依存性イオンチャネルです。 それらはまた、リガンド依存性イオンチャネルのように、リガンド依存性である可能性があります。 シナプス 他のニューロンに信号を中継するため、または筋肉への信号伝達のためにも。 他のイオンチャネルは、機械感受性チャネルです。 それらは、圧力などの機械的刺激によって調節されます。 温度依存性イオンチャネルは、温度の特定のしきい値に達すると開閉されます。 そして、光依存性イオンチャネルは、特定の波長の光によって調節されます。 この例は、チャネルに結合してそれを調節するロドプシンです。 これらは、例えば、目に発生し、視覚プロセスに不可欠です。
疾患および障害
イオンチャネルは、いくつかの病気の影響を受ける可能性があります。 XNUMXつのbesipielは欠陥があります カルシウム のチャンネル 小脳。 この欠陥はのトリガーです てんかん。 別の例は、ランバート・イートン症候群です。 この場合、患者は 抗体 に対して カルシウム 神経筋終板のチャネル。 これは、ニューロンと筋肉組織の間の刺激伝達の領域です。 信号が弱まり、筋力が低下します。 男性はこれにより影響を受ける傾向があります 条件 女性より。
