Натриевый канал воротный механизм

Наряду с воротным механизмом еще одним необходимым Функциональным элементом ионного канала является селективный фильтр [9]. Проницаемость натриевого канала для Na в 12 раз выше, чем для К+, и почти такая же, как для (табл. 6.1). Прямая зависимость снижения проницаемости канала от увеличения радиуса проходящих ионов позволяет рас- [c.135]

Этн токсины представляют большой интерес в качестве инструментов исследования при проведении биохимического анализа структуры канала, так как их связывающий центр отличается от связывающего центра ТТХ. Канал, стабилизируемый в открытом состоянии АТХ, тем не менее блокируется ТТХ если последний отмывается, инактивация натриевого канала еще более замедляется под действием АТХ. Если оба токсина не просто замещают друг друга, напрашивается вывод о том, что ионная пора (gNa) и воротный механизм (h — по уравнению Ходжкин — Хаксли) являются либо различными частями молекулы одного канала, либо отличаются полностью. [c.148]

В гл. 3 уже упоминалось, что средства, используемые для местной анестезии, увеличивают текучесть липидной мембраны. Этот процесс сопровождается латеральным расширением мембраны, что, возможно, приводит к изменению ионных каналов с последующим блокированием нервного импульса. Местные анестетики селективно снижают натриевую проводимость ыа и влияют на воротной механизм. Известно несколько гипотез, объясняющих их действие [25, 26]. Латеральное расширение может непосредственно изменить структуру натриевого канала. Однако эти же изменения могут быть обусловлены увеличением текучести мембраны функциональная конформация ионных каналов стабилизируется жидкокристаллической средой липида, состояние которой может измениться под действием препарата. [c.154]

Рис. 6.2. Модели электроуправляемого воротного механизма, а — электрические диполи т при деполяризации переориентируются (т. е. положительный заряд появляется на внутренней стороне мембраны аксона) от положения в состоянии покоя (верхний рис.) к активному состоянию (средний рис.). Следовательно, проход положительно заряженных ионов натрия через канал не блокируется положительными зарядами. После короткой паузы диполь h меняет направление и инактивирует канал (нижний рис.) б—альтернативный механизм, при котором вращающиеся диполи соответствуют конформационным изменениям в спиральной части мембранных молекул. (Воспроизведено с разрешения Keynes.) [8] в — функциональная модель натриевого канала, воротные частицы т н h — независимые подвижные заряды.

Хотя электрофизиологические измерения вроде бы подтверждают принцип независимости, тем не менее очевидны несоответствия для систем транспорта натрия и калия. То, что ионные каналы возбудимой мембраны надо рассматривать не как простые отверстия, может быть доказано тем, что насыщение при высокой концентрации ионов аналогично насыщению фермента субстратом, а также взаимной конкуренцией между ионами Na+ и непроникающими ионами, которые блокируют канал. Модель Хилле свидетельствует о том же, демонстрируя возможность натриевого канала связывать одновременно только один ион Na+ с константой диссоциации Ко 368 мМ. В классической модели лиганд соединяется с молекулой переносчика и переносится с внешней поверхности мембраны на внутреннюю, где ион высвобождается. В данном случае этот механизм не наблюдается. Следовательно, натриевая транспортная система должна рассматриваться как канал с катионсвязывающим центром (и воротной системой) в отличие от переносчика канал пронизывает мембрану и является неподвижным. [c.140]

Проводимость каналов. Воротные токи. Изменение потоков Ма и К ( На и г к) во время потенциала действия (рис. 16.1) обеспечивается двумя типами ионных каналов для Ма и К, проводимость которых по-разному меняется в зависимости от электрического потенциала на мембране. Ма - проводимость быстро нарастает и затем быстро экспоненциально уменьшается. Калиевая проводимость нарастает по 5-образной кривой и за 5 - 6 мс выходит на постоянный уровень. Восстановление натриевой проводимости до исходных значений происходит в 10 раз быстрее, чем калиевой проводимости. Вопрос о том, каким образом проводимость ионных каналов управляется электрическим полем, является одним из центральных в биофизике мембранных процессов. В модели Ходжкина - Хаксли предполагается, что проводимость для ионов Ма и К регулируется некоторыми положительно заряженными управляющими частицами, которые перемешаются в мембране при изменениях электрического поля. Смещение положения этих частиц в мембране зависит от приложенного потенциала и соответствующим образом открывает или закрывает ионный канал. Считается, что в случае калиевой проводимости имеются четыре активирующие канальную проводимость частицы. В случае Ма - канала предполагается наличие трех активирующих частиц, необходимых для открывания, и одной инактивирующей частицы-для закрывания канала. На основе этих предположений удалось построить математическую модель, с высокой точностью воспроизводящую нервный импульс. Главное достижение состоит в разделении трансмембранных токов на отдельные компоненты (г на и г к) и в экспериментальном изучении их свойств. В функциональной структуре канала были выделены элементы, ответственные за механизмы селекции ионов (селективный фильтр), активации (активационные ворота) и инактивации канала (инактивационные ворота) (рис. 16.2). Движение заряженных управляющих частиц в канале (воротных частиц) обнаруживается экспериментально по возникновению воротных токов. Они появляются в результате смещения частиц в мембране под влиянием наложенного на мембрану электрического импульса. Удалось обнаружить воротные токи смещения, связанные с частицами, отрывающими Ма-канал. Вместе с [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология