Воротный механизм

Однако основным предположением в уравнении Ходжкин — Хаксли является активация или воротный механизм. Ионный канал должен содержать компонент, который в зависимости от приложенного потенциала либо открывает канал для катионов [c.134]

Воротный механизм, который регулирует перенос ионов. [c.133]

Действие поля на воротные механизмы определяется прямым его влиянием на компоненты мембраны. Именно этп компоненты изображены на рис. 11.21 как сенсор. [c.381]

Системы пассивного транспорта, называемые далее каналами, не являются единой группой функциональных элементов в мембране. В состоянии покоя каналы закрыты и переходят в проводящее состояние только после их открытия. Открывание, или воротный механизм, запускается электрическим путем, т. е. при изменении мембранного потенциала, или химическим путем — при взаимодействии со специфической молекулой. Химическая природа воротного механизма в тесной связи с биохимией синапса рассмотрена в гл. 8 и 9. Хотелось бы лишь отметить, что воротный механизм также отличается от других транспортных систем по своей фармакологии, ионной селективности и кинетике. [c.132]

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.

Воротный механизм и селективный фильтр — функциональные элементы ионных каналов [c.133]

ТТХ уменьшает максимальную проводимость иона Na+, во не влияет на воротный механизм (m h в уравнении Ходжкин — Хаксли). [c.146]

Увеличение концентрации ионов кальция в аксонах увеличивает порог возбуждения, т. е. для возникновения потенциала действия необходима большая степень деполяризации. В то же время кинетика активации натриевого тока существенно не меняется в отсутствие ионов кальция, которые поэтому прямо не связаны с воротным механизмом. Кальций скорее всего не оказывает непосредственного действия катион влияет на свойства мембраны как противоион к заряду поверхности. [c.135]

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]

Воротные токи для калиевого канала пока еще не измерены, тем не менее можно предположить, что в нем также существуют воротный механизм и селективный фильтр. Подобно натрие- [c.155]

В связи с тем что соль тетраалкиламмония не просто блокирует калиевый ток, а вызывает инактивацию, ТЭА, вероятно, может входить в воронку только открытого канала при стимуляции нерва. Воротный механизм, по-видимому, располагается [c.156]

На рис. 6.10 представлена особая модель, имитирующая работу гигантского аксона кальмара. В перехвате Ранвье седалищного нерва лягушки ТЭА способен проявлять ингибирующий эффект с обеих сторон мембраны. Поэтому калиевый канал в этом случае должен иметь воронкообразные расширения с двух сторон. Однако и здесь инактивация наблюдается только изнутри аксона. Следовательно, воротный механизм в миелинизированных волокнах тоже располагается на внутренней стороне мембраны. [c.158]

Каналы пассивного транспорта ионов, проходящих через возбудимые мембраны, содержат два функциональных компонента воротный механизм и селективный фильтр. Воротный механизм, способный открывать или закрывать канал, может быть активирован электрически путем изменения мембранного потенциала или химически, например в синапсе, связыванием с молекулой нейромедиатора. Селективный фильтр имеет такие размеры и такое строение, которые позволяют пропускать ли- [c.162]

Анестетики — весьма неоднородные вещества с различными механизмами и мишенями действия — могут оказывать влияние на генерацию и проведение импульса как посредством блокирования воротного механизма, так и воздействия на максимальную проводимость Na каналов. [c.164]

На следующей стадии нейромедиатор взаимодействует е постсинаптической мембраной. Резкое изменение ионной проницаемости мембраны происходит благодаря связыванию медиатора, который управляет воротным механизмом ионных каналов. Хотя такое объяснение и выглядит простым, на самом деле предложенному механизму соответствует очень непростой биохимический процесс. Здесь мы обсудим два сложных аспекта этого процесса, а именно [c.201]

Рецептор является воротным механизмом, который может активироваться химически или — в аксоне — электрически путем изменения потенциала. Он образует одно целое с селективным [c.243]

Проведение импульсов определяется в основном (а во многих аксонах позвоночных почти полностью) функцией потенциал-зависимых натриевых каналов. Импульсы первоначально генерируются мембраной аксонного холмика, где таких каналов много. Но для осуществления особой функции кодирования мембрана аксонного холмика должна помимо натриевых каналов содержать еще по меньшей мере четыре класса каналов с воротными механизмами-три избирательно проницаемых для К и одии для Са . Три разновидности калиевых каналов с воротами обладают совершенно разными свойствами, и мы будем называть нх соответствеино медленными, быстрыми н Са -зависимыми каналами. Кодирующие функции всей этой системы каналов наиболее полно изучены на гигантских нейронах моллюсков, ио те же принципы, по всей видимости, используются и в нейронах позвоночных. [c.108]

Но-видимому местом действия ингибиторов инактивации воротного механизма Na-каналов являются пептидные петли между повторами П1 и IV (рис. XXI.14) с доступными аминокислотными остатками — аргинином, тирозином, триптофаном, гистидином. Рецептор для их связывания отличен от такового для ТТХ или STX. Местные анестетики конкурируют с ними за место связывания. [c.138]

Таким образом, существуют различные вещества, модифицирующие воротный механизм закрытия — открытия каналов. Так, ферменты (проназа) необратимо действуют со стороны цитоплазмы и необратимо повреждают структуры, ответственные за инактивацию канала. Другие ингибиторы (пептидные токсины) действуют снаружи, замедляя инактивацию каналов. Растворимые в липидах токсины угнетают активацию (открытие) каналов, замедляют инактивацию и уменьшают ионную селективность канала. Наконец, изменения pH, внутриклеточной концентрации двухвалентных ионов, ионной силы влияют на работу воротного механизма. Таким образом, в процесс инактивации вовлекаются структурные элементы, расположенные снаружи канала и в области ворот. Активация же зависит от структур, глубоко погруженных в липидную часть мембраны и недоступных внешним химическим агентам. На рис. XXI.17 показаны места действия различных ингибиторов на Na-каналы. [c.139]

Каналы открываются только на определенное время, т. е. обладают воротным механизмом. В случае воротного механизма, контролируемого лигандом, некая специфическая молекула связывается с рецептором и открывает ворота . Каналы с потенциалзависимым воротным механизмом открываются (или закрываются) в ответ на изменение мембранного потенциала. [c.139]

На мембранах, ограничивающих нервные клетки, поддерживается разность электрических потенциалов (трансмембранная разность электрических потенциалов) эти мембраны электрически возбудимы. При химической стимуляции, опосредуемой специфическим синаптическим мембранным рецептором (см. разд. Передача биохимических сигналов ), происходит срабатывание воротных механизмов, и в клетку быстро начинают поступать Na+ и Са (при этом может и не выходить из клетки), напряжение на мембране резко падает, и соответствующий ее участок оказывается деполяризованным, но в результате работы ионных насосов электрохимический градиент быстро восстанавливается. [c.142]

Механизм селективности ионных каналов определяется взаимодействием между ионами и специфическим структурным участком канала, его воротами. Воротные механизмы, регулирующие открывание и закрывание мембранных каналов, представлены двумя типами. Существуют каналы, которые открываются и закрываются в ответ на изменения потенциалов, т.е. управляются электрически. Второй тип воротного механизма связан с работой ионных каналов, открываемых в ответ на химический сигнал, т.е. управляемых химически. [c.249]

Процесс отбора дистиллята в полностью автоматизированном сборнике фракций Грассмана и Дефнера [102] регулируется с помощью фотоэлемента. Благодаря тому, что в данном сборнике объем дистиллята непосредственно измеряется в пробирке, можно устанавливать любой объем отбираемых фракций от 0,5 до 0,8 мл с точностью до одной капли (около 0,03 мл). Регулирование объема осуществляют, поднимая или опуская источник света / (рис. 325). Фотоэлектрическое устройстволфивадит в дейстже воротный механизм в тот момент, когда мениск жидкости 2 в пробирке пересекает световой луч, при этом световой пучок, преломляется в вертикальном направлении. Преломленный световой пучок воспринимается фотоэлементом 3, расположенным под приемной пробиркой. Необходимо отметить, что вогнутый мениск жидкости значительную часть светового луча отражает вниз, т. е. в глубь жидкости. В результате повторного отражения от стеклянных стенок пробирки световой пучок достигает ее выпуклого дна, которое служит своеобразной собирательной линзой, обуславливающей формирование направленного луча света. [c.393]

Продувку компрессорной установки инертным газом можно производить при вращении компрессора главным электродвигателем или валопо-воротным механизмом. При вращении компрессора главным двигателем диаметр трубопровода, подводящего инертный газ, выбирают приблизительно равным половине диаметра всасывающего трубопровода компрессора. [c.523]

Шумовой анализ начинается с записи спектра частот. Далее математическим анализом (анализ Фурье) шума , например потенциала через 4бмбрану, определяется вклад различных частот в суммарный процесс, затем полученные данные обычно представляют в виде зависимости спектральной плотности от частоты. Вторым этапом является сравнение экспериментальных и теоретически рассчитанных данных, что позволяет выявить специфичные свойства воротного механизма. Если данные согласуются, то это доказывает правильность сформулированной гипотезы. [c.126]

Цикл медиатора 1) синтез, 2) поглошение везикулами 3) если первое и второе происходят в перикарионе, то экзо-плазматический транспорт к нервным окончаниям, 4) пресинаптическое высвобождение при деполяризации в синаптическую-щель (экзоцитоз), 5) диффузия к постсинаптической мембране, 6) узнавание и связывание специфическим рецептором, например мембранным белком (чтобы включился воротной механизм постсинаптической мембраны), 7) инактивация. [c.238]

Ионный транспорт через селективные каналы. Классификация ионных каналов. Воротные механизмы действия потенциалзависимых ионных каналов. Структурно-функциональная организация ионных каналов мембран (потенциалзависимые калиевые, натриевые, кальциевые каналы). Молекулярные основы функционирования систем первично-активного и вторично-ак-тиЬного транспорта. Структура, функциональные и физиш хи-мические свойства Ма+, К" - АТФазы и Са "-АТФазы. АТР как регулятор активного транспорта ионов На и К. Механизм сопряжения гидролиза АТР и Са -насоса. Липидный контроль за меж субъединичными взаимодействиями в олигомерных ансамблях транспортных АТФаз. [c.283]

Ионные каналы различаются по своей избирателыюстн, воротным механизмам и чувствительности к специфическим токсинам [4] [c.80]

Особая роль среди них в обеспечении функциональных свойств канала принадлежит сегменту S4, который несет положительные заряды от 4 до 8 на каждом третьем остатке аргенина или лизина. Этот сегмент 54, возможно, играет роль сенсора в воротном механизме канала. В Na- и Са-каналах одна большая субъединица достаточна для обеспечения работы канала. По-видимому в этих каналах пора образуется между трансмембранными сегментами Si-Se, принадлежащими четырем различным внутренним повторам одной субъединицы. В отличие от Na- и Са-каналов, в белковой субъединице К-канала повтор встречается не 4 раза, а только один раз (рис. XXI.14) (Дрозофила Shaker А). Этот повтор представляет собой единственный кластер трансмембранных сегментов, аналогичных сегменту S4 с положительными зарядами. В основе структуры К-канала типа Shaker лежит тетрамер, образованный четырьмя аналогичными субъединицами. Пора К-канала расположена не в а-спиральных участках, а в пептидной петле между S5 и Se сегментами. [c.133]

Для большинства местных анестетиков рКд находится в пределах 7-9. Блокировка осуществляется только заряженными молекулами, проникающими во внутреннее устье открытого Na-канала. Рецептор находится между воротами и селективным фильтром канала. В нейтральной форме местные анестетики могут проникать внутрь нервного волокна, растворяясь в липидном матриксе мембраны с последующим протонированием внутри волокна. В этом случае они могут взаимодействовать и с закрытыми каналами. На рис. XXI. 16 изображена схема действия анестетиков, которые вытесняются из комплекса с рецептором ионами Na и Н , проникающими в канал снаружи. Образование комплекса в свою очередь влияет на эффективность воротного механизма, оставляя ворота открытыми и сильно замедляя процесс инактивации канала. Так, блокатор TV-метилстрихнин, введенный в открытые каналы, блокирует их и фиксирует ворота в открытом положении, так что они не могут закрыться до тех пор, пока блокатор не покинет канал. Таким образом, доступ блокатора к рецептору возможен лишь при открытых воротах. Нри закрытии ворот после образования TRe -комплекса анестетик оказывается запертым в канале. Влияние анестетиков ТТХ, STX на воротный механизм не прямое, а обусловлено их связью о другими молекулами, способствующими закрытию ворот (аллостерический механизм). [c.137]

Ингибирование воротного механизма. Процесс инактивации легко ингибируется при действии химических агентов, проникающих в каналы со стороны аксоплазмы. Замедление инактивации может привести к тому, что продолжительность потенциала действия (открытый Na-канал) продлится до нескольких минут. Эффект наблюдается при введении проназы (смесь протеолитических эндопептидаз). [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология