Ιοντικός δίαυλος

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση

Οι ιοντικοί δίαυλοι είναι διαμεμβρανικές πρωτεΐνες που εμπλέκονται αποκλειστικά στη μεταφορά ανόργανων ιόντων και κυρίως Na+, K+, Cl- και Ca+2. Αποτελούν την πλειονότητα των πρωτεϊνών διαύλων. Το πλεονέκτημά τους σε σχέση με τις πρωτεΐνες φορείς είναι η πολύ μεγάλη ταχύτητα μεταφοράς ιόντων.

Χαρακτηριστικά[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σε αντίθεση με άλλους υδρόφιλους πόρους, οι ιοντικοί δίαυλοι εμφανίζουν επιλεκτικότητα στα ιόντα και επιτρέπουν τη διέλευση μερικών ιόντων αλλά όχι όλων. Η επιλεκτικότητα εξαρτάται από τη διάμετρο και το σχήμα του ιοντικού διαύλου και από την κατανομή των φορτισμένων αμινοξέων που επενδύουν το εσωτερικό του. Επειδή ο δίαυλος είναι αρκετά στενός ε ορισμένα σημεία, τα ιόντα έρχονται σε επαφή με το τοίχωμα του διαύλου και τελικά μπορούν να περάσουν μόνο τα ιόντα που έχουν κατάλληλο μέγεθος και φορτίο.

Η δεύτερη σημαντική διαφορά έγκειται στο ότι οι ιοντικοί δίαυλοι δεν είναι μονίμως ανοικτοί. Οι ιοντικοί δίαυλοι ανοίγουν για λίγο και μετά ξανακλείνουν. Οι περισσότεροι δίαυλοι είναι ελεγχόμενοι δίαυλοι (gated channels).

Λειτουργία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Χάρη στην ενεργό μεταφορά ιόντων από αντλίες όπως η αντλία Νατρίου-Καλίου, οι συγκεντρώσεις ιόντων στις δύο πλευρές της μεμβράνης δε βρίσκονται σε ισορροπία, επομένως όταν ανοίξει ένας δίαυλος τα ιόντα συρρέουν μέσα στο δίαυλο. Αυτή η μεταφορά ιόντων ισοδυναμεί με ένα ηλεκτρικό παλμό που διαδίδεται μέσα η έξω από το κύτταρο. Η ροή ιόντων αλλάζει το μεμβρανικό δυναμικό, το οποίο μεταβάλλει τις ηλεκτροχημικές δυνάμεις που είναι υπεύθυνες για τις διαμεμβρανικές μετακινήσεις και τη μεταφορά άλλων ιόντων και εξαναγκάζει άλλους ιοντικούς διαύλους να ανοίξουν με αποτέλεσμα να δημιουργηθεί μία τοπική αναστάτωση της ηλεκτρικής δραστηριότητας που διαβιβάζεται γρήγορα σε άλλες περιοχές της μεμβράνης.

Τύποι ιοντικών διαύλων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι ιοντικοί δίαυλοι διαφέρουν μεταξύ τους όσον αφορά την επιλεκτικότητα σε ιόντα και στον έλεγχο ανοίγματος.

  • οι τασεοελεγχόμενοι δίαυλοι ανοίγουν με την αλλαγή στο δυναμικό της μεμβράνης. Τέτοιου είδους δίαυλοι παίζουν σημαντικό ρόλο στη διάδοση ηλεκτρικών σημάτων στα νευρικά κύτταρα. Αυτοί οι δίαυλοι διαθέτουν ιδιαίτερες πρωτεϊνικές περιοχές που ονομάζονται αισθητήρες τάσης και είναι εξαιρετικά ευαίσθητοι σε αλλαγές του δυναμικού της μεμβράνης. Μια αλλαγή στο δυναμικό δεν επηρεάζει το άνοιγμα του διαύλου, αλλά τη πιθανότητα του διαύλου να ανοίξει.
  • οι προσδέτο-ελεγχόμενοι δίαυλοι ανοίγουν ύστερα από τη σύνδεσή τους με κάποιο μόριο συνδέτη.
  • οι μηχανο-ενεργοποιούμενοι ελέγχονται από τη μηχανική δύναμη που ασκείται στον δίαυλο. Τέτοιου τύπου δίαυλοι υπάρχουν στα ακουστικά κύτταρα του αυτιού.