Saluran ion

A Saluran ion adalah protein transmembran yang membentuk liang dalam membran dan membolehkan ion melewati membran. Ion adalah zarah bermuatan elektrik, ia boleh dicas positif tetapi juga negatif. Mereka berada dalam pertukaran berterusan antara sel dan persekitarannya atau sel yang berdekatan.

Apakah saluran ion?

Membran sel terdiri daripada lapisan dua lipid. Saluran ion adalah protein transmembran yang menjangkau membran dan membolehkan ion melaluinya. Saluran ion juga dikenali sebagai protein saluran kerana membentuk saluran.

Kumpulan saluran ion dibahagikan kepada kategori yang berbeza, saluran ion aktif dan ion pasif. Saluran ion aktif menghasilkan laluan ion melalui pengangkutan aktif, jadi mereka memerlukan tenaga untuk proses ini. Saluran ion pasif, sebaliknya, tidak menggunakan tenaga dan membiarkan ion melewati kecerunan elektrokimia yang ada. Kecerunan ini boleh dibahagikan kepada komponen kimia dan elektrik. Kecerunan kimia menerangkan kecerunan kepekatan. Zarah zat tertentu seperti kalium bergerak secara tidak terkoordinasi antara dua petak dengan bantuan saluran ion.

Ini menghasilkan pemerataan zarah-zarah ini di antara dua petak. Ini juga dikenali sebagai gerakan molekul Brown. Kecerunan elektrik, sebaliknya, mengandungi pengedaran voltan elektrik. Sebagai contoh, jika terdapat peningkatan cas negatif di petak, kecerunan elektrik terbentuk. Zarah-zarah positif petak lain kemudian bergerak ke petak bermuatan negatif untuk mengimbangi voltan yang tidak sama yang dibina oleh kecerunan. Saluran ion aktif berfungsi secara khusus terhadap kecerunan. Sebagai contoh, mereka dapat mengangkut zarah bermuatan negatif lebih jauh ke dalam petak yang sudah dicas negatif. Walau bagaimanapun, proses ini memerlukan perbelanjaan tenaga.

Fungsi, kesan & tugas

Saluran ion mempunyai pelbagai fungsi. Saluran ion yang dikawal oleh pemancar dalam sinaps sel-sel saraf memainkan peranan penting dalam penghantaran isyarat antara neuron yang berbeza. Saluran ion jenis ini terletak pada penamatan postynaptic.

Sekiranya terdapat isyarat masuk, sinaps melepaskan neurotransmitter tertentu. Ini masuk ke jurang sinaptik dan mengikat pada reseptor saluran ion yang dikawal oleh pemancar. Ini membuka ini dan mengubah potensi membran postynapse. Bergantung pada keadaan, kemudian ada potensi membran rangsangan atau penghambatan. Ini bergantung pada sama ada potensi membran dinaikkan atau diturunkan dan ini seterusnya ditentukan oleh kemasukan ion melalui saluran ion yang dikawal oleh pemancar. Penyebaran rangsangan pada neuron, ini boleh terjadi di otak atau di saraf tunjang, dihasilkan oleh saluran ion. Sebagai contoh, proses melihat dimungkinkan, tetapi juga transmisi rangsangan dalam refleks seperti refleks hamstring.

Apabila terdapat perubahan potensi membran, saluran ion terbuka di sepanjang neuron. Ini mewujudkan penghantaran potensi membran yang berubah di sepanjang neuron yang serupa dengan kesan domino. Ketegangan membran berlaku kerana terdapat cas negatif di dalam neuron dan cas positif di kawasan ekstraselular. Sekiranya potensi rehat voltan membran terlampaui, hiperpolarisasi membran berlaku. Ini menjadikan ketegangan membran menjadi lebih negatif. Ini berlaku kerana pembukaan atau penutupan saluran ion. Saluran ion ini adalah saluran kalium, kalsium, klorida dan natrium. Mereka bergantung kepada voltan, jadi mereka membuka atau menutup bergantung pada potensi membran.

Proses ini dikenali sebagai potensi tindakan dan dibahagikan kepada beberapa langkah. Pertama terdapat fasa permulaan. Ini diikuti dengan depolarisasi diikuti dengan repolarisasi, di mana potensi rehat dicapai lagi. Walau bagaimanapun, biasanya, hiperpolarisasi berlaku sebelum repolarisasi. Ini berfungsi untuk memastikan bahawa tidak ada potensi tindakan lebih lanjut yang dipicu langsung setelah potensi tindakan itu berlaku dan rangsangan kekal terjadi. Saluran ion juga mempunyai fungsi penting dalam mengatur osmosis dan menjaga keseimbangan asid-basa dalam badan.

Pendidikan, kejadian, sifat & nilai optimum

Seperti yang telah disebutkan, terdapat saluran ion aktif dan pasif. Walau bagaimanapun, mereka juga dapat dibezakan berdasarkan cara mereka dikendalikan. Ini adalah saluran ion terkawal voltan yang digunakan untuk menghantar rangsangan pada neuron. Mereka juga dapat dikawal oleh ligan, seperti saluran ion yang dikendalikan oleh pemancar sinaps untuk penghantaran isyarat ke neuron lain atau untuk penghantaran isyarat ke otot.

Saluran ion lebih jauh adalah saluran mekanosensitif. Mereka diatur oleh rangsangan mekanikal seperti tekanan. Saluran ion terkawal suhu dibuka atau ditutup apabila nilai ambang suhu tertentu tercapai. Dan saluran ion yang dikawal cahaya diatur oleh panjang gelombang cahaya tertentu. Contohnya ialah rhodopsin, yang terikat pada saluran dan mengaturnya. Ini berlaku, misalnya, di mata dan disatukan ke dalam proses visual.

Penyakit & Gangguan

Saluran ion boleh dijangkiti oleh beberapa penyakit. Salah satu contohnya ialah saluran kalsium yang rosak pada otak kecil. Kecacatan ini adalah pencetus epilepsi. Contoh lain ialah Lambert-Eaton Syndrome.

Pesakit mengembangkan antibodi terhadap saluran kalsium endplate neuromuskular. Ini adalah kawasan transmisi rangsangan antara neuron dan otot. Isyarat lemah dan kelemahan otot berlaku. Lelaki cenderung lebih cenderung menderita keadaan ini daripada wanita.