Ионоселективный канал (составные части)

БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ.

- функционально активные структуры клеток, ограничивающие цитоплазму и большинство внутриклеточных структур;

- образуют единую внутриклеточную систему канальцев, складок и замкнутых полостей.

Функции мембран.

Функции мембран важны и разнообразны:

1. Формирование клеточных структур

2. Поддержание внутриклеточного гомеостаза

3. Участие в процессе возбуждения

4. Фото - , механо -, хеморецепция.

5. Всасывание

6. Секреция и газообмен

7. Тканевое дыхание

8. Запас и трансформация энергии.

Подавляющее число известных заболеваний человека является прямым следствием нарушений мембран, либо процессами, сопряженными с ними.          

     Структурная основа мембраны – двойной слой фосфолипидов, в который встроены мембранные белки.

     Молекулы липидов амфотерны. Своими гидрофильными частями они обращены в сторону водной среды (межклеточная жидкость и цитоплазма), гидрофобные части молекул направлены внутрь липидного бислоя.

     Белковые молекулы выполняют роль каналов рецепторов, насосов, ферментов.

До сих пор практически ничего не известно о химическом составе и структуре электроуправляемых транспортных систем, называемых ионными каналами. Все, что мы сегодны знаем об устройстве ионного канала, является результатом функциональной реконструкции, а не структурно- химического анализа.

Принято представлять ионный канал в виде собственной транспортной системы, сенсора электрического напряжения и так называемых ворот, регулирующих вход ионов в канал. Среди реальных достижений особое место занимает измерение «воротных токов».

Канал – это белковая макромолекула, образующая пору через двухслойную липидную мембрану.

Натриевый канал – тетродотоксин. Калиевый канал – тетраэтиламмоний.

 

Пора - молекулярное динамическое образование. Образована транспортным ферментом, который способен в 200 раз ускорить диффузию.

Сенсор напряжения – белковая молекула в самой мембране, способна реагировать на изменение мембранного потенциала.

Воротный механизм – на внутренней стороне мембране, это белок, способный к конформации (изменение пространственной конфигурации молекул)

Возможности:

- открывает канал (активирует)

- закрывает канал (инактивирует)

- чувствителен к химическим веществам

Селективный фильтр – определяет однонаправленное движение ионов через пору и ее избирательную проницаемость.

 

 Мембраны – это не жестко фиксированные структуры, а гибкие, постоянно обновляющиеся образования.

Снаружи мембрана покрыта слоем гликопротеидов, гликолипидов и кислых мукополисахаридов (обеспечение межклеточного взаимодействия).  

     «Мембрана – это крепостная стена клетки», но только в том смысле, что она ограждает и защищает внутреннее содержимое клетки. По образному выражению академика Платона Григорьевича Костюка мембрана живой клетки не столько стена, отделяющая протоплазму от внешней среды, сколько система «ворот», связывающая ее с внешним миром.