Transmembran kanallar - Transmembrane channels

Transmembran kanallar, olarak da adlandırılır membran kanalları, içindeki gözenekler lipit iki tabakalı. Kanallar şu şekilde oluşturulabilir: protein kompleksleri zarın üzerinden geçen veya peptidler. Geçebilirler hücre zarı bağlanıyor sitozol veya sitoplazma, için hücre dışı matris.[1] Transmembran kanallar ayrıca organellerin zarlarında da bulunur. çekirdek, endoplazmik retikulum, Golgi cihazı, mitokondri, kloroplastlar, ve lizozomlar.[2]

Transmembran kanalları, taşıyıcılardan ve pompalardan çeşitli şekillerde farklılık gösterir. Bazı kanallar tipik taşıyıcılar ve pompalardan daha az seçicidir ve çözünen maddeleri öncelikle boyut ve iyon yüküne göre farklılaştırır. Kanallar gerçekleştirir pasif ulaşım olarak da bilinen malzemelerin Kolaylaştırılmış difüzyon. Taşıyıcılar, pasif veya aktif malzeme transferini gerçekleştirebilirken, pompaların çalışması için enerji gerekir.[3]

Membran kanallarının çalıştığı birkaç mod vardır. En yaygın olanı, gözenek açıklığının kilidini açmak veya kilitlemek için voltaj kapılı kanallardaki membran potansiyelindeki bir değişiklik gibi bir tetikleyici gerektiren kapılı kanaldır. Voltaj kapılı kanallar, nöronlarda bir sinir impulsu ile sonuçlanan bir aksiyon potansiyelinin üretilmesi için kritik öneme sahiptir. Bir ligand -gated kanal, bir kimyasal gibi bir kimyasal gerektirir. nörotransmiter, kanalı etkinleştirmek için. Gerilim kapılı kanallar, açılması için kanala mekanik bir kuvvet uygulanmasını gerektirir. Aquaporinler Hücre zarının hidrofobik iç kısmı boyunca suyun hareketi için ayrılmış kanallardır.[4]

İyon kanalları pozitif yüklü iyonların (sodyum, potasyum, kalsiyum, hidrojen ve magnezyum) ve negatif yüklü iyonların (klorür) pasif taşınmasından sorumlu bir tür transmembran kanaldır ve kapılı veya ligandlı kanallar olabilir. Üzerinde en çok çalışılan iyon kanallarından biri, potasyum iyon kanalı. Potasyum iyon kanalı, sodyuma karşı seçici olurken potasyum iyonlarının hızlı hareketine izin verebilir. X ışını kırınım verilerini ve atomik model hesaplamalarını kullanarak, kanalın olası bir yapısı, en dar noktası zarın lipid çift tabakasının ortasına doğru kum saati şeklinde bir gözenek oluşturan bir dizi protein alfa sarmalından oluşur. Kanalda hareket etmek için potasyum iyonları sulu matrislerini atmalı ve karbonil oksijenlerden oluşan bir seçicilik filtresine girmelidir. Potasyum iyonları beş farklı atom boyunca bir seferde bir atomdan geçer. katyon (pozitif yüklü iyon) bağlanma siteleri.[5]

İyon kanalı arızalarının neden olduğu hastalıklar şunları içerir: kistik fibrozis klorür iyonu için kanalın açılmayacağı veya akciğer, bağırsak, pankreas, karaciğer ve cilt hücrelerinde eksik olduğu yer. Hücreler artık tuz ve su konsantrasyonlarını düzenleyemez ve bu da hastalığın tipik semptomlarına neden olur. İyon kanallarındaki arızalardan kaynaklanan ek bozukluklar arasında epilepsi, kardiyak aritmi, belirli periyodik türleri felç ve ataksi.[6]

Referanslar

  1. ^ Roux, B. ve Schulten, K. (2004). Membran Kanallarının Hesaplamalı Çalışmaları. Yapı 12, 1343 - 1351.
  2. ^ Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K. ve Johnson, A. (2010) Essential Cell Biology, 3. baskı. (New York: Garland Science) s. 387 - 420.
  3. ^ Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Scott, M., Bretscher, A., Ploegh, H., ve Matsudaira, P. (2008) Molecular Cell Biology, 6th ed. (New York: W. H. Freeman) s. 437 - 474.
  4. ^ Verkman, A. (2011) Bir Bakışta Aquaporins. Journal of Cell Science 24, 2107 - 2112.
  5. ^ Roux, B. ve Schulten, K. (2004). Membran Kanallarının Hesaplamalı Çalışmaları. Yapı 12, 1343 - 1351.
  6. ^ Celesia, G. G. (2001) Membran Kanalları veya Kanal Geliştirme Bozuklukları. Klinik Nörofizyoloji Jan, 112 (1), 2 - 18.[1]