ഹൃസ്വ വിവരണം:

സസോനോവ് വി.എഫ്. മെംബ്രൻ അയോൺ ചാനലുകൾ [ഇലക്‌ട്രോണിക് റിസോഴ്‌സ്] // കൈനേഷ്യോളജിസ്റ്റ്, 2009-2017: [വെബ്‌സൈറ്റ്]. അപ്ഡേറ്റ് തീയതി: 01/31/2017..___.201_). _മെംബ്രൻ അയോൺ ചാനലുകളുടെ അവലോകനം. "അയോൺ ചാനലുകൾ" എന്ന ആശയത്തിന്റെ നിർവ്വചനം, അവയുടെ ഘടന, ഗുണങ്ങൾ, പ്രവർത്തനങ്ങൾ, പ്രവർത്തനപരമായ അവസ്ഥകൾ, പ്രവർത്തനപരമായ വർഗ്ഗീകരണം.

ആമുഖം

കോശ സ്തരത്തിന്റെ അയോൺ ചാനലുകൾ (IC) കോശ ജീവിതത്തിന് വളരെ പ്രധാനമാണ്. കോശവും പരിസ്ഥിതിയും തമ്മിലുള്ള ദ്രവ്യം, ഊർജ്ജം, വിവരങ്ങൾ എന്നിവയുടെ കൈമാറ്റം അവർ ഉറപ്പാക്കുന്നു; നാഡീവ്യവസ്ഥയിലും പേശികളിലും ആവേശത്തിന്റെയും തടസ്സത്തിന്റെയും പ്രക്രിയകൾ ആരംഭിക്കുകയും അവ പിന്തുണയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു; അവ (മറ്റ് തന്മാത്രാ റിസപ്റ്ററുകൾക്കൊപ്പം) സെല്ലിന്റെ ബാഹ്യ ധാരണ ഉറപ്പാക്കുന്നു. സിഗ്നലുകൾ. ഐആർ സഹായത്തോടെ, നിയന്ത്രണ സിഗ്നലുകൾ അതിന്റെ പരിതസ്ഥിതിയിൽ നിന്ന് സെല്ലിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഉത്തേജിതമായ ന്യൂറോണിൽ നിന്ന് മറ്റ് കോശങ്ങളിലേക്ക് ആവേശത്തിന്റെ സിനാപ്റ്റിക് സംപ്രേക്ഷണം നൽകുന്നത് IR ആണ്. ചുരുക്കത്തിൽ, ശരീരത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട എല്ലാ ഫിസിയോളജിക്കൽ പ്രക്രിയകളും അയോൺ ചാനലുകളിൽ നിന്ന് ആരംഭിക്കുകയും അവ പിന്തുണയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നുവെന്ന് നമുക്ക് പറയാം!

ആശയത്തിന്റെ നിർവചനം

മെംബ്രൻ അയോൺ ചാനലുകൾ - ഇവ സെൽ മെംബ്രണിലേക്ക് തിരുകിയ വ്യത്യസ്ത വ്യാസമുള്ള ചെറിയ പ്രോട്ടീൻ ട്യൂബുകളാണ്, അതിലൂടെ അയോണുകൾക്ക് കോശത്തിലേക്കോ പുറത്തേക്കോ നീങ്ങാൻ കഴിയും. അയോൺ ചാനലുകളിലൂടെയുള്ള അയോണുകളുടെ ചലനം കോശത്തിനുള്ളിലും പുറത്തുമുള്ള അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രതയിലെ മാറ്റങ്ങളിലേക്കും അതുപോലെ മെംബ്രണിന്റെ വൈദ്യുത സാധ്യതയിലെ മാറ്റങ്ങളിലേക്കും നയിക്കുന്നു. കോശത്തിലേക്ക് കാൽസ്യം അയോണുകളുടെ ചലനം കാൽസ്യം ചാനലുകൾ വഴിഅതിൽ വിവിധ ആന്തരിക ബയോകെമിക്കൽ പ്രക്രിയകൾ ട്രിഗർ ചെയ്യുന്നു. അയോൺ ചാനലുകൾ പല തരത്തിലുണ്ട്. © 2014-2017 സസോനോവ് വി.എഫ്. © 2014-2016 kineziolog.bodhy.ru..

സെൽ മെംബ്രൺ അയോൺ ചാനൽ - ഇത് മെംബ്രണിലെ ഒരു ദ്വാരമാണ്, ഒരു പ്രോട്ടീൻ ത്രെഡ് ഉപയോഗിച്ച് അരികുകളുള്ളതാണ്, അതിലൂടെ അയോണുകൾക്ക് മെംബ്രണിലൂടെ സഞ്ചരിക്കാനാകും. പ്രോട്ടീൻ ത്രെഡ് ആവശ്യമാണ്, അങ്ങനെ ദ്വാരം മെംബറേൻ ഒരു ഫാറ്റി പാളി മൂടിയിരിക്കുന്നു. മിക്ക കേസുകളിലും, പ്രോട്ടീൻ ഫിലമെന്റ്, അല്ലെങ്കിൽ ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീൻ, പ്രവർത്തനപരമായ പ്രവർത്തനവും വിവിധ അയോണുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ചാനലിന്റെ ത്രൂപുട്ട് നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. © 2014-2017 സസോനോവ് വി.എഫ്. © 2014-2016 kineziolog.bodhy.ru..

അതിനാൽ, അയോൺ ചാനലുകൾ (ഐസി) സങ്കീർണ്ണമായ ട്രാൻസ്മെംബ്രെൻ പ്രോട്ടീൻ ഘടനകളാണ്, അത് കോശ സ്തരത്തിലേക്ക് നിരവധി ലൂപ്പുകളുടെ രൂപത്തിൽ തുളച്ചുകയറുകയും മെംബ്രണിൽ ഒരു ദ്വാരത്തിലൂടെ (പോർ) രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ചാനൽ പ്രോട്ടീനുകളിൽ സങ്കീർണ്ണമായ സ്പേഷ്യൽ കോൺഫിഗറേഷനുള്ള ഒരു ഘടന രൂപപ്പെടുന്ന ഉപയൂണിറ്റുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിൽ സുഷിരത്തിന് പുറമേ, സാധാരണയായി അധിക തന്മാത്രാ സംവിധാനങ്ങളുണ്ട്: തുറക്കൽ, അടയ്ക്കൽ, തിരഞ്ഞെടുക്കൽ, നിഷ്ക്രിയമാക്കൽ, സ്വീകരണം, നിയന്ത്രണം. പദാർത്ഥങ്ങളെ (ലിഗാൻഡുകൾ) നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് IC-കൾക്ക് ഒന്നല്ല, നിരവധി സൈറ്റുകൾ (സൈറ്റുകൾ) ഉണ്ടാകാം.

അയോൺ ചാനലുകൾ എന്ന് കരുതാം ഗതാഗത സംവിധാനം, സെല്ലിന്റെ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിനും ബാഹ്യ പരിതസ്ഥിതിക്കും ഇടയിലുള്ള അയോണുകളുടെ ചലനം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

IR കൂടാതെ, അതിലൂടെ വിവിധ പദാർത്ഥങ്ങൾ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിനായി മെംബ്രണിൽ മറ്റ് ഗതാഗത സംവിധാനങ്ങളുണ്ട് (മെംബ്രൺ ട്രാൻസ്പോർട്ട് മെക്കാനിസങ്ങൾ കാണുക). അങ്ങനെ, പദാർത്ഥങ്ങളുടെ കൈമാറ്റം പ്രത്യേകമായി നടത്താം ട്രാൻസ്പോർട്ട് പ്രോട്ടീനുകൾ , അഥവാ ട്രാൻസ്ലോക്കേസുകൾ . IR എന്നതിനേക്കാൾ അല്പം വ്യത്യസ്തമായ ആശയമാണ് Translocases. വ്യത്യസ്തമായി മെംബ്രൻ ചാനലുകൾ, ട്രാൻസ്ലോക്കേസുകൾഒരു മെംബ്രണിലുടനീളം ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ കൈമാറ്റം ചെയ്യുമ്പോൾ ഇടപെടുകഅതോടൊപ്പം ഒരു ലിഗാൻഡ് ആയും അതേ സമയം വിധേയമാകുകയും ചെയ്യുന്നു അനുരൂപമായ മാറ്റങ്ങൾ. ചലനാത്മകതയുടെ കാര്യത്തിൽ, സുഗമമായ വ്യാപനത്തിന്റെ രൂപത്തിൽ ട്രാൻസ്‌ലോക്കേസുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പദാർത്ഥങ്ങളുടെ കൈമാറ്റം ഒരു എൻസൈമാറ്റിക് പ്രതികരണത്തോട് സാമ്യമുള്ളതാണ്.

ലളിതമായ നിർവചനം:

അയോൺ ചാനലുകൾ കോശത്തിന്റെ ലിപിഡ് മെംബ്രണിലെ സുഷിരങ്ങളാണ് (ദ്വാരങ്ങൾ), അവ ദ്വാരങ്ങൾ അടയ്ക്കാതിരിക്കാൻ പ്രോട്ടീൻ ത്രെഡ് ഉപയോഗിച്ച് അരികുകൾക്ക് ചുറ്റും “വരിച്ചിരിക്കുന്നു”. ഈ സുഷിരങ്ങൾ വിശാലമോ ഇടുങ്ങിയതോ ആകാം: ഒന്നുകിൽ സ്വന്തം അല്ലെങ്കിൽ ചില സ്വാധീനങ്ങളിൽ. ചാനലുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ഘടനകളുണ്ടാകാം, അതിനാൽ വ്യത്യസ്ത തരം ചാനലുകൾക്ക് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കുംപ്രവേശനക്ഷമത,തിരഞ്ഞെടുക്കലും നിയന്ത്രണവും.

അതിനാൽ, ഒരു അയോൺ ചാനൽ എന്നത് ഒരു അവിഭാജ്യ പ്രോട്ടീനാണ്, അത് കോശത്തിനും പരിസ്ഥിതിക്കും ഇടയിൽ K + , Na + , H + , Ca 2+ , Cl - , കൂടാതെ ജലം എന്നിവയുടെ കൈമാറ്റത്തിനായി സ്തരത്തിൽ ഒരു സുഷിരം ഉണ്ടാക്കുന്നു. അതിന്റെ പ്രവേശനക്ഷമത മാറ്റാൻ കഴിവുള്ളതാണ്.

അക്വാപോരിൻസ് - വാട്ടർ നോൺ അയോണിക് മെംബ്രൺ ചാനലുകൾ

മെംബ്രണിൽ നോൺ-അയോൺ ചാനലുകളും ഉണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, അക്വാപോരിൻസ്- ഇവ പ്രത്യേകമാണ് ജല ചാനലുകൾഅവയിലൂടെ വെള്ളം കടന്നുപോകാൻ അനുവദിക്കുക. അതും സ്തരചാനലുകൾ, അവയെ ഔപചാരികമായി "അയോൺ ചാനലുകൾ" എന്ന് വിളിക്കാൻ കഴിയില്ലെങ്കിലും.

അക്വാപോറിൻ എന്ന ചാനൽ പ്രോട്ടീന്റെ സ്പേഷ്യൽ ഘടന ജല തന്മാത്രകൾ നീങ്ങുന്ന ഒരു സിലിണ്ടർ ചാനലാണ്. വെള്ളവും വെള്ളവും മാത്രമേ അതിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നുള്ളൂ, പക്ഷേ അയോണുകളല്ല. ഈ പ്രോട്ടീനിലെ അമിനോ ആസിഡുകൾ അവ സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡിന്റെ ധ്രുവത ചാനലിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് വിപരീതമാക്കുന്ന വിധത്തിലാണ് ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്. അതിനാൽ, ചാനലിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് എത്തിയ ജല തന്മാത്രകൾ തിരിയുന്നു, അങ്ങനെ ചാനലിന്റെ മുകളിലും താഴെയുമുള്ള അവയുടെ ദ്വിധ്രുവ നിമിഷങ്ങൾ വിപരീത ദിശകളിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു. ചാനൽ വഴി ചോർച്ചയുള്ള അയോണുകളെ ഈ പുനഃക്രമീകരണം തടയുന്നു. അക്വാപോറിൻ ഹൈഡ്രോണിയം H3O+ അയോണുകൾ കടന്നുപോകാൻ പോലും അനുവദിക്കുന്നില്ല (അതായത്, ഹൈഡ്രേറ്റഡ് പ്രോട്ടോണുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകൾ), ഇതിന്റെ സാന്ദ്രത മാധ്യമത്തിന്റെ അസിഡിറ്റി നിർണ്ണയിക്കുന്നു. അതേ സമയം, സെല്ലുലാർ മെംബ്രൺ "പൈപ്പ്ലൈൻ" ഒരു അത്ഭുതകരമായ ത്രൂപുട്ട് ശേഷി ഉണ്ട്: അത് സെക്കൻഡിൽ ഒരു ബില്യൺ ജല തന്മാത്രകൾ വരെ കടന്നുപോകുന്നു. ഇപ്പോൾ ഏകദേശം 200 ഇനം വാട്ടർ ചാനൽ പ്രോട്ടീനുകൾ സസ്യങ്ങളിലും മൃഗങ്ങളിലും അറിയപ്പെടുന്നു, മനുഷ്യരിൽ 11 എണ്ണം ഉൾപ്പെടെ. അക്വാപോറിനുകൾക്ക് നന്ദി, കോശങ്ങൾ അവയുടെ അളവും ആന്തരിക മർദ്ദവും നിയന്ത്രിക്കുക മാത്രമല്ല, മൃഗങ്ങളുടെ വൃക്കകളിലും ചെടിയുടെ വേരുകളിലും വെള്ളം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നത് പോലുള്ള പ്രധാന പ്രവർത്തനങ്ങൾ ചെയ്യുന്നു.

നിലവിൽ, മോളിക്യുലർ ബയോളജിയിൽ, യൂക്കറിയോട്ടിക് സെല്ലുകളിലെ കാറ്റേഷൻ-ട്രാൻസ്പോർട്ടിംഗ് അയോൺ ചാനലുകളുടെ വൈവിധ്യത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിന്റെ വിവരണാത്മക കാലഘട്ടം ഏറെക്കുറെ പൂർത്തിയായി. ഇപ്പോൾ അറിവിന്റെ പ്രശ്നങ്ങൾ മുന്നിലേക്ക് വരുന്നു അയോൺ ചാനൽ നിയന്ത്രണത്തിന്റെ സംവിധാനങ്ങൾഒരു ജീവനുള്ള കോശത്തിന്റെ വിവിധ സ്വാധീനങ്ങളോടും അതിന്റെ സൂക്ഷ്മപരിസ്ഥിതിയിലെ മാറ്റങ്ങളോടും ഉള്ള പ്രതികരണങ്ങളിൽ അവരുടെ പങ്കാളിത്തത്തിന്റെ വിവരണവും.

നിയന്ത്രിത ഐആർ ഉപയോഗിച്ച് മെംബ്രണിലെ ഹൈഡ്രോഫിലിക് സുഷിരങ്ങളിലൂടെ അയോണുകളുടെ നിയന്ത്രിത ഗതാഗതമാണ് ജീവനുള്ള കോശങ്ങളുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സ്വത്ത്, വൈദ്യുതമായി ഉത്തേജിപ്പിക്കാവുന്നതും അല്ലാത്തതും.

ഇക്കാര്യത്തിൽ, കൃത്യമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ് ഉചിതം മാനേജ്മെന്റ് തത്വം അവരുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ. അയോൺ ചാനലുകളുടെ അവസ്ഥ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള തത്വമാണ് അയോൺ ചാനലുകളുടെ ഞങ്ങളുടെ നിർദ്ദിഷ്ട () പ്രവർത്തനപരമായ വർഗ്ഗീകരണത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനം.

വീഡിയോ:മെംബ്രണിലെ അയോൺ ചാനലുകൾ

IR ഘടന

സങ്കീർണ്ണമായ ഘടനയുടെ പ്രോട്ടീനുകൾ (ചാനൽ രൂപീകരണ പ്രോട്ടീനുകൾ) ഐസികളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. IR-ന്റെ സ്കീമാറ്റിക് പ്രാതിനിധ്യങ്ങൾ ചുവടെ നൽകിയിരിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്:

വലതുവശത്തുള്ള ചിത്രം മെംബ്രണിന്റെ പുറത്ത് നിന്ന് മുകളിൽ നിന്ന് കാണുന്ന സോഡിയം ചാനൽ കാണിക്കുന്നു (ഉറവിടം: Horn R. (2011). ജീവന്റെ തീപ്പൊരിയിലേക്ക് ഉറ്റുനോക്കുന്നു. പ്രകൃതി 475, 305–306).

ഐആർ പ്രോട്ടീനുകൾക്ക് ഒരു പ്രത്യേക ഘടനയുണ്ട്, ഇത് ഒരു ട്രാൻസ്മെംബ്രൺ സുഷിരം ഉണ്ടാക്കുന്നു, കൂടാതെ മെംബ്രണിന്റെ ലിപിഡ് പാളിയിലേക്ക് "തയ്യുന്നു". ഒരു ചാനൽ പ്രോട്ടീൻ സമുച്ചയത്തിൽ ഒന്നുകിൽ ഒരു പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രയോ അല്ലെങ്കിൽ ഘടനയിൽ സമാനമോ വ്യത്യസ്തമോ ആയ നിരവധി പ്രോട്ടീൻ ഉപയൂണിറ്റുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കാം. ഈ ഉപയൂണിറ്റുകളെ വ്യത്യസ്ത ജീനുകളാൽ എൻകോഡ് ചെയ്യാനും റൈബോസോമുകളിൽ പ്രത്യേകം സംശ്ലേഷണം ചെയ്യാനും തുടർന്ന് പൂർണ്ണമായ ഒരു ചാനലിലേക്ക് കൂട്ടിച്ചേർക്കാനും കഴിയും. മറ്റൊരു സാഹചര്യത്തിൽ, ചാനൽ ഒരു പോളിപെപ്റ്റൈഡായിരിക്കാം, അത് ലൂപ്പുകളുടെ രൂപത്തിൽ പലതവണ മെംബ്രൺ കടക്കുന്നു. ഇരുപത്തിയൊന്നാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കത്തിൽ, 400-ലധികം ചാനൽ രൂപീകരണ പ്രോട്ടീനുകൾ അറിയപ്പെടുന്നു, മനുഷ്യ ജീനോമിന്റെ 1-2% ബയോസിന്തസിസിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഒരു ചാനൽ പ്രോട്ടീന്റെയോ ഉപയൂണിറ്റുകളുടെയോ വ്യക്തിഗതവും ഒതുക്കമുള്ളതുമായ ഭാഗങ്ങളാണ് ഡൊമെയ്‌നുകൾ. ഒരു ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീന്റെ ഭാഗങ്ങളാണ് സെഗ്‌മെന്റുകൾ, അത് മെംബ്രൺ ചുരുട്ടി തുന്നിക്കെട്ടുന്നു. ചാനൽഫോർമർ പ്രോട്ടീന്റെ ടെർമിനൽ ഡൊമെയ്‌നുകൾക്ക് (എൻ-, സി-ടെർമിനൽ ഡൊമെയ്‌നുകൾ) സെല്ലിന് പുറത്തും അകത്തും മെംബ്രണിൽ നിന്ന് നീണ്ടുനിൽക്കാൻ കഴിയും.

മിക്കവാറും എല്ലാ ഐസികളും അവയുടെ ഉപയൂണിറ്റുകളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു റെഗുലേറ്ററി ഡൊമെയ്‌നുകൾ, വിവിധ നിയന്ത്രണ പദാർത്ഥങ്ങളുമായി (നിയന്ത്രണ തന്മാത്രകൾ) ബന്ധിപ്പിക്കാനും അതുവഴി ചാനലിന്റെ അവസ്ഥ അല്ലെങ്കിൽ ഗുണങ്ങൾ മാറ്റാനും കഴിയും. വോൾട്ടേജ്-ആക്ടിവേറ്റഡ് ഐആറിൽ, ട്രാൻസ്‌മെംബ്രൺ സെഗ്‌മെന്റുകളിലൊന്നിൽ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകളുള്ള ഒരു പ്രത്യേക സെറ്റ് അമിനോ ആസിഡുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ സെൻസർചർമ്മം. സാധ്യതകൾ മാറുമ്പോൾ, അത്തരമൊരു സെൻസർ ചാനലിന്റെ അവസ്ഥയെ തുറന്നതിൽ നിന്ന് അടഞ്ഞതിലേക്കോ തിരിച്ചും മാറ്റുന്നു. അതിനാൽ, ചില ബാഹ്യ സ്വാധീനങ്ങളാൽ IC നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും, ഇതാണ് അവരുടെ പ്രധാന സ്വത്ത്.

ഐസിയും ഉൾപ്പെട്ടേക്കാം അനുബന്ധ ഉപഘടകങ്ങൾ, മോഡുലേറ്ററി, സ്ട്രക്ചറൽ അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റെബിലൈസിംഗ് ഫംഗ്ഷനുകൾ നടത്തുന്നു. അത്തരം ഉപയൂണിറ്റുകളുടെ ഒരു ക്ലാസ് ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ആണ്, ഇത് പൂർണ്ണമായും സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, രണ്ടാമത്തേത് മെംബ്രൻ ബന്ധിതമാണ്, കാരണം അവയ്ക്ക് മെംബ്രണിൽ പരന്നുകിടക്കുന്ന ട്രാൻസ്‌മെംബ്രേൻ ഡൊമെയ്‌നുകൾ ഉണ്ട്.

ഐസിയുടെ ഘടനയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, അവയെ തരംതിരിക്കാൻ കഴിയും, അത് ചുവടെ ചർച്ചചെയ്യും.

ഐആറിന്റെ പ്രോപ്പർട്ടികൾ

തിരഞ്ഞെടുക്കൽ - ഇത് ചില അയോണുകൾക്കായുള്ള IR-ന്റെ തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ട വർദ്ധിച്ച പ്രവേശനക്ഷമതയാണ്. മറ്റ് അയോണുകൾക്ക്, പ്രവേശനക്ഷമത കുറയുന്നു. ഈ തിരഞ്ഞെടുക്കൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു തിരഞ്ഞെടുത്ത ഫിൽട്ടർ- ചാനൽ സുഷിരത്തിന്റെ ഇടുങ്ങിയ പോയിന്റ്. ഫിൽട്ടറിന്, അതിന്റെ ഇടുങ്ങിയ അളവുകൾക്ക് പുറമേ, ഒരു പ്രാദേശിക വൈദ്യുത ചാർജും ഉണ്ടായിരിക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, കാറ്റേഷൻ-സെലക്ടീവ് ചാനലുകൾക്ക് സാധാരണയായി അവയുടെ തിരഞ്ഞെടുത്ത ഫിൽട്ടർ മേഖലയിലെ പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രയിൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള അമിനോ ആസിഡ് അവശിഷ്ടങ്ങളുണ്ട്, ഇത് പോസിറ്റീവ് കാറ്റേഷനുകളെ ആകർഷിക്കുകയും നെഗറ്റീവ് അയോണുകളെ തുരത്തുകയും സുഷിരത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നത് തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.

നിയന്ത്രിത പ്രവേശനക്ഷമത - ചാനലിലെ ചില നിയന്ത്രണ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് കീഴിൽ തുറക്കുന്നതിനോ അടയ്ക്കുന്നതിനോ ഉള്ള ഐആറിന്റെ കഴിവാണിത്. ഒരു അടഞ്ഞ ചാനലിന് പെർമാസബിലിറ്റി കുറയുകയും തുറന്ന ചാനലിന് പെർഫോമബിലിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തുവെന്ന് വ്യക്തമാണ്. ഈ പ്രോപ്പർട്ടി അടിസ്ഥാനമാക്കി, IC- കൾ തുറക്കുന്നതിനുള്ള രീതികൾ അനുസരിച്ച് തരം തിരിക്കാം: ഉദാഹരണത്തിന്, വോൾട്ടേജ്-ആക്ടിവേറ്റഡ്, ലിഗാൻഡ്-ആക്ടിവേറ്റഡ് മുതലായവ.

നിഷ്ക്രിയമാക്കൽ - ഇത് കണ്ടെത്തിയതിന് ശേഷം കുറച്ച് സമയത്തിന് ശേഷം, അതിന്റെ പ്രവേശനക്ഷമത സ്വപ്രേരിതമായി കുറയ്ക്കാനുള്ള ഐആറിന്റെ കഴിവാണ്, അവ കണ്ടെത്തിയ സജീവമാക്കുന്ന ഘടകം പ്രവർത്തിക്കുന്നത് തുടരുമ്പോൾ പോലും.

സ്ലോ ചാനൽ ക്ലോഷറിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ (സ്ലോ ഇൻ ആക്ടിവേഷൻ) അതിന്റേതായ പ്രത്യേക സംവിധാനമുള്ള ഒരു പ്രത്യേക പ്രക്രിയയാണ് ഫാസ്റ്റ് ഇൻ ആക്ടിവേഷൻ. ചാനലിന്റെ ക്ലോസിംഗ് (മന്ദഗതിയിലുള്ള നിഷ്‌ക്രിയത്വം) അതിന്റെ ഓപ്പണിംഗ് ഉറപ്പാക്കുന്ന പ്രക്രിയകൾക്ക് വിപരീതമായ പ്രക്രിയകൾ മൂലമാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, അതായത്. ചാനൽ പ്രോട്ടീന്റെ ഘടനയിലെ മാറ്റങ്ങൾ കാരണം. പക്ഷേ, ഉദാഹരണത്തിന്, വോൾട്ടേജ്-ആക്ടിവേറ്റഡ് ചാനലുകളിൽ, ഒരു പ്രത്യേക തന്മാത്ര "പ്ലഗ്-പ്ലഗ്" സഹായത്തോടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള നിർജ്ജീവത സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു ചെയിനിലെ ഒരു പ്ലഗിനെ അനുസ്മരിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് സാധാരണയായി കുളികളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ പ്ലഗ് ഒരു അമിനോ ആസിഡ് (പോളിപെപ്റ്റൈഡ്) ലൂപ്പാണ്, മൂന്ന് അമിനോ ആസിഡുകളുടെ രൂപത്തിൽ അവസാനം കട്ടിയുള്ളതാണ്, ഇത് സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് ഭാഗത്ത് നിന്ന് ചാനലിന്റെ ആന്തരിക വായയെ പ്ലഗ് ചെയ്യുന്നു. അതുകൊണ്ടാണ് സോഡിയത്തിനായുള്ള വോൾട്ടേജ്-ആശ്രിത IR, ഒരു പ്രവർത്തന ശേഷിയുടെ വികാസവും നാഡീ പ്രേരണയുടെ ചലനവും ഉറപ്പാക്കുന്നു, സോഡിയം അയോണുകളെ സെല്ലിലേക്ക് ഏതാനും മില്ലിസെക്കൻഡ് മാത്രമേ അനുവദിക്കൂ, തുടർന്ന് അവ അവയുടെ തന്മാത്രാ പ്ലഗുകളാൽ സ്വയം അടയ്ക്കപ്പെടും. അവ തുറക്കുന്ന ഡിപോളറൈസേഷൻ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് തുടരുന്നു എന്ന വസ്തുത ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും. അധിക ഉപഘടകങ്ങളാൽ ചാനലിന്റെ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ വായയുടെ പരിഷ്കരണമാണ് ഐആർ നിഷ്ക്രിയമാക്കുന്നതിനുള്ള മറ്റൊരു സംവിധാനം.

പൂട്ടുക - തടയുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളുടെ സ്വാധീനത്തിൽ, അതിന്റെ അവസ്ഥകളിലൊന്ന് ശരിയാക്കാനും സാധാരണ നിയന്ത്രണ സ്വാധീനങ്ങളോട് പ്രതികരിക്കാതിരിക്കാനുമുള്ള ഐആറിന്റെ കഴിവാണിത്. ഈ അവസ്ഥയിൽ, ഇൻപുട്ടുകൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് പ്രതികരണങ്ങൾ നൽകുന്നത് ചാനൽ നിർത്തുന്നു. തടയൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു തടയുന്ന പദാർത്ഥങ്ങൾ, വിളിക്കാം എതിരാളികൾ, ബ്ലോക്കറുകൾഅഥവാ ലിറ്റിക്സ്.

എതിരാളികൾ- ഇവ IR-ലെ മറ്റ് വസ്തുക്കളുടെ സജീവമാക്കൽ ഫലത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളാണ്. അത്തരം പദാർത്ഥങ്ങൾക്ക് IR ന്റെ റിസപ്റ്റർ സൈറ്റുമായി നന്നായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, പക്ഷേ ചാനലിന്റെ അവസ്ഥ മാറ്റാനോ അതിന്റെ പ്രതികരണത്തിന് കാരണമാകാനോ കഴിയില്ല. ഇത് റിസപ്റ്ററിന്റെ ഉപരോധത്തിനും അതോടൊപ്പം ഐ.ആർ. എതിരാളികൾ റിസപ്റ്ററിന്റെയും അതിന്റെ ഐആറിന്റെയും പൂർണ്ണമായ ഉപരോധത്തിന് കാരണമാകേണ്ടതില്ലെന്ന് ഓർമ്മിക്കേണ്ടതാണ്; അവർക്ക് കൂടുതൽ ദുർബലമായി പ്രവർത്തിക്കാനും ചാനലിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ തടയാനും (വിഷാദിപ്പിക്കാനും) മാത്രമേ കഴിയൂ, പക്ഷേ അത് പൂർണ്ണമായും നിർത്തരുത്.

അഗോണിസ്റ്റുകൾ-എതിരാളികൾ- ഇവ റിസപ്റ്ററിൽ ദുർബലമായ ഉത്തേജക ഫലമുണ്ടാക്കുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളാണ്, എന്നാൽ അതേ സമയം സ്വാഭാവിക എൻഡോജെനസ് നിയന്ത്രണ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തെ തടയുന്നു.

2. സാധ്യത-നിയന്ത്രിത (സാധ്യത-സെൻസിറ്റീവ്, വോൾട്ടേജ്-ആശ്രിത, പൊട്ടൻഷ്യൽ-ആക്ടിവേറ്റ്, വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ്). അങ്ങനെ, വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകൾ ഡിപോളറൈസേഷന്റെ നിർണായക നില കവിയുന്ന മെംബ്രണിന്റെ വൈദ്യുത സാധ്യതയിലെ ഷിഫ്റ്റിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ തുറക്കുന്നു. അതിനാൽ, മെംബ്രൺ ഡിപോളറൈസേഷന്റെ ഒരു നിശ്ചിത പരിധിയിലെത്തുമ്പോൾ, അവ തുറക്കുന്നു, ഡിപോളറൈസേഷന്റെ അളവ് വിപരീതമായി കുറയുമ്പോൾ, അവ അടച്ചതായി മാറുന്നു. എന്നാൽ ഡിപോളറൈസേഷന്റെ തോത് റിവേഴ്സ് കുറയുന്നതിന് മുമ്പുതന്നെ, ഈ ചാനലുകൾ പ്രത്യേക പ്രോട്ടീൻ "പ്ലഗുകൾ" ഉപയോഗിച്ച് അകത്ത് അടച്ചിരിക്കുന്നുവെന്നും ഡിപോളറൈസേഷനിലെ മാറ്റങ്ങൾ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ ഇത് യാന്ത്രികമായി സംഭവിക്കുമെന്നും അറിയേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്. തൽഫലമായി, വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രിത സോഡിയം ഐസികൾ ഏതാനും മില്ലിസെക്കൻഡുകൾക്ക് മാത്രമേ തുറന്ന നിലയിലാണ്, തുടർന്ന് അവ ഒരു "പ്ലഗ്" ഉപയോഗിച്ച് അടച്ചിരിക്കും, അതായത്. പ്രവർത്തനരഹിതമാണ്. പുനർധ്രുവീകരണത്തിനും വിശ്രമ ശേഷി പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിനും ശേഷം അവർ ഒടുവിൽ ഒരു അടഞ്ഞ അവസ്ഥയിലേക്ക് പോകുന്നു. അത്തരം IR-കളുടെ കെമിക്കൽ, ഫാർമക്കോളജിക്കൽ പരിഷ്ക്കരണങ്ങൾക്കൊപ്പം, മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യലിലെ ഷിഫ്റ്റിന് പ്രതികരണമായി സജീവമാക്കലിന്റെയും നിർജ്ജീവമാക്കലിന്റെയും അടിസ്ഥാന സംവിധാനം അവ നിലനിർത്തുന്നു, ഇത് വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രിത IR-കൾ കാരണം ആവേശകരമായ മെംബ്രണുകളുടെ കാറ്റാനിക് പ്രവേശനക്ഷമതയിൽ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള മാറ്റങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രിത സോഡിയം IR ആണ് ന്യൂറോൺ മെംബ്രണിനൊപ്പം ഒരു നാഡി പ്രേരണയുടെ ചലനം ഉറപ്പാക്കുന്നത് (കാണുക: പ്രവർത്തന സാധ്യതയും നാഡി പ്രേരണയും). അത്തരം വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകൾ ഞാൻ CUD തലത്തിൽ തുറക്കുന്നു, അതായത്. -55mV, അവ പ്രവർത്തന സാധ്യതയും നാഡീ പ്രേരണയും ഉണ്ടാക്കുന്നു.

ഉദാഹരണങ്ങൾ: ടി എത്രൊഡോടോക്സിൻ-സെൻസിറ്റീവ് സോഡിയം ചാനലുകൾ, വോൾട്ടേജ്-ആക്ടിവേറ്റഡ് കെ-ചാനലുകൾ, പൊട്ടാസ്യം കെഡിആർ-ഡിലേഡ് റക്റ്റിഫയർ ചാനലുകൾ, പ്രിസൈനാപ്റ്റിക് ടെർമിനലുകളുടെ കാൽസ്യം ചാനലുകൾആക്സോണുകൾ.

വലതുവശത്തുള്ള ചിത്രം വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രിത IR ന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഒരു സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം കാണിക്കുന്നു (ഡൈനാമിക്സിലെ പ്രക്രിയ കാണാൻ ചിത്രത്തിൽ ക്ലിക്കുചെയ്യുക).

3. കീമോ- കൈകാര്യം ചെയ്തു (കെമോസെൻസിറ്റീവ്, കീമോഡിപെൻഡന്റ്, ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ്, ലിഗാൻഡ്-ഡിപെൻഡന്റ്, റിസപ്റ്റർ-ആക്ടിവേറ്റഡ്). ഒരു പ്രത്യേക ലിഗാൻഡ് (നിയന്ത്രണ പദാർത്ഥം: ട്രാൻസ്മിറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ മിമെറ്റിക്) ചാനലിന്റെ റിസപ്റ്റർ സൈറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ അവ തുറക്കുന്നു. അത്തരം ചാനലുകൾ സാധാരണയായി അവയുടെ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണുകളിലെ കെമിക്കൽ സിനാപ്‌സുകളിൽ പ്രാദേശികവൽക്കരിക്കുകയും പ്രിസൈനാപ്റ്റിക് ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്റർ റിലീസ് വഴി സൃഷ്ടിക്കുന്ന കെമിക്കൽ സിഗ്നലിനെ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് ഇലക്ട്രിക്കൽ ലോക്കൽ പൊട്ടൻഷ്യലായി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു. നോക്കുക: പ്രാദേശിക സാധ്യതകൾ, 3_3 സിനാപ്‌സുകൾ, സിനാപ്‌സുകൾ, ട്രാൻസ്മിറ്ററുകൾ, മോഡുലേറ്ററുകൾ.

ഉദാഹരണങ്ങൾ: നിക്കോട്ടിനിക് അസറ്റൈൽകോളിൻ റിസപ്റ്ററുകൾ nAChR ഉള്ള ചാനലുകൾ, സെറോടോണിൻ റിസപ്റ്ററുകൾ (5-HT3), ഗ്ലൈസിൻ, GABA റിസപ്റ്ററുകൾ (GABAA, GABAC).

വലതുവശത്തുള്ള ചിത്രം നിക്കോട്ടിനിക് അസറ്റൈൽകോളിൻ റിസപ്റ്ററുള്ള ഒരു ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനൽ കാണിക്കുന്നു (നിക്കോട്ടിൻ ഒരു മിമെറ്റിക് ആണ്, അസറ്റൈൽ കോളിൻ ഒരു ട്രാൻസ്മിറ്റർ ആണ്). ചാനലിൽ 5 ഉപയൂണിറ്റുകളും മധ്യഭാഗത്ത് ഒരു സുഷിരവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഈ ഉപയൂണിറ്റുകളുടെ ഒരു ക്രോസ് സെക്ഷനാണ് മുകളിൽ: a1, a2, b, g, d. ചാനലിന്റെ "ഗേറ്റ് സിസ്റ്റം" രൂപീകരിക്കുന്ന ഉപയൂണിറ്റുകളുടെ വിഭാഗങ്ങൾ ചുവടെയുണ്ട്. ബി-യിലും ഡി-യിലും എം2 എ-ഹെലിക്‌സിന്റെ അമിനോ ആസിഡ് സീക്വൻസുകൾ അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. സുഷിരം രൂപപ്പെടുന്ന 5 ഉപയൂണിറ്റുകളിൽ, 4 എണ്ണം മാത്രമേ ചിത്രീകരിച്ചിട്ടുള്ളൂ, അയോൺ ചാനലും ഗേറ്റും ഉൾക്കൊള്ളുന്ന M2 മേഖലകൾ ദൃശ്യമാകുന്ന തരത്തിൽ ഏറ്റവും അടുത്തുള്ളത് നീക്കം ചെയ്‌തു. പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രയുടെ ഭൂരിഭാഗവും പ്ലാസ്മ മെംബ്രണിന്റെ പുറം ഉപരിതലത്തിനപ്പുറത്തേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും ലിഗാന്റിനായി തന്മാത്രാ റിസപ്റ്ററുകൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നത് കാണാൻ കഴിയും. രണ്ട് എ-സബ്‌യൂണിറ്റുകളിൽ ഓരോന്നിനും അസറ്റൈൽകോളിനിനായുള്ള ഒരു ബൈൻഡിംഗ് സെന്റർ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ, 2 ലിഗാൻഡ് തന്മാത്രകൾക്ക് (ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ ന്യൂറോമിമെറ്റിക്) റിസപ്റ്ററുമായി ബന്ധപ്പെടാൻ കഴിയും. അസറ്റൈൽകോളിൻ ചാനലിന്റെ റിസപ്റ്റർ സൈറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ സുഷിരത്തിനുള്ളിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഗേറ്റ് തുറക്കുന്നു. ഗ്ലൂട്ടാമൈൻ, അസ്പാർട്ടിക് അമിനോ ആസിഡുകൾ എന്നിവയുടെ നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള അവശിഷ്ടങ്ങൾ (അവ നീല നിറത്തിൽ ഹൈലൈറ്റ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു) M2 ഹെലിസുകളുടെ രണ്ടറ്റത്തും ഉണ്ട്, അതായത്. സുഷിരത്തിന്റെ ഇരുവശത്തും, അത് ചാനലിലേക്ക് അയോണുകൾ പ്രവേശിക്കുന്നത് തടയുന്നു, കൂടാതെ Na +, K + കാറ്റേഷനുകൾ, അടഞ്ഞിരിക്കുമ്പോൾ, ചാനലിൽ തന്നെ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

വീഡിയോ:കീമോ-ഗേറ്റഡ് (ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ്) അയോൺ ചാനലിന്റെ പ്രവർത്തനം

4. ഉത്തേജനം നിയന്ത്രിത (മെക്കാനോസെൻസിറ്റീവ്, മെക്കാനിക്കൽ സെൻസിറ്റീവ്, സ്ട്രെച്ച്-ആക്റ്റിവേറ്റഡ്, സ്ട്രെച്ച്-ആക്റ്റിവേറ്റഡ്, പ്രോട്ടോൺ-ആക്ടിവേറ്റഡ്, ടെമ്പറേച്ചർ സെൻസിറ്റീവ്).

നിർദ്ദിഷ്ടവും മതിയായതുമായ ഉത്തേജനത്തിന്റെ (അലോസരപ്പെടുത്തുന്ന) സ്വാധീനത്തിൽ അവ തുറക്കുന്നു. അത്തരം ചാനലുകൾ സെൻസറി പെർസെപ്ഷൻ നൽകുന്നു, അവ സെൻസറി റിസപ്റ്ററുകളുടെ മെംബ്രണിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു.

ഉദാഹരണം: മെക്കാനിക്കൽ സെൻസിറ്റീവ് IRഓഡിറ്ററി പെർസെപ്ഷൻ നൽകുന്ന റിസപ്റ്റർ ഹെയർ സെല്ലുകൾ; താപനില സെൻസിറ്റീവ് IRചൂടിന്റെയും തണുപ്പിന്റെയും ധാരണ നൽകുന്ന ചർമ്മത്തിന്റെ തെർമോസെപ്റ്ററുകൾ.

നിലവിൽ, ഉത്തേജക നിയന്ത്രിത മെക്കാനിക്കൽ സെൻസിറ്റീവ് IR-കൾ പ്രത്യേക മെക്കാനിക്കൽ റിസപ്റ്റർ ഘടനകളിൽ മാത്രമല്ല, ബാക്ടീരിയ, ഫംഗസ്, സസ്യങ്ങൾ, കശേരുക്കൾ, അകശേരുക്കൾ എന്നിവയുടെ ചർമ്മത്തിലും കാണപ്പെടുന്നു. മെക്കാനിക്കൽ സെൻസിറ്റീവ് ചാനലുകൾ മെക്കാനിക്കൽ ഉത്തേജനത്തിന്റെ സെൻസറി പെർസെപ്ഷൻ മധ്യസ്ഥമാക്കുക മാത്രമല്ല, സെൽ സൈക്കിൾ നിയന്ത്രണം, സെൽ വോളിയം, വളർച്ച എന്നിവയുടെ നിയന്ത്രണം, സ്രവണം, എൻഡോസൈറ്റോസിസ് എന്നിവയിലും ഉൾപ്പെടുന്നു.

സ്കിൻ തെർമോസെപ്റ്ററുകളുടെ മെംബ്രണിലെ ടിആർപി ചാനലുകൾ താപ ട്രാൻസ്ഡക്ഷൻ നൽകുന്നു, വ്യത്യസ്ത താപനിലകളിൽ തുറക്കുന്നു. കാറ്റേഷനുകൾ കടന്നുപോകാൻ അവ അനുവദിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് കാൽസ്യം അയോണുകൾ.

5. സഹ-നിയന്ത്രിച്ചിരിക്കുന്നു (എൻഎംഡിഎ റിസപ്റ്റർ-ചാനൽ കോംപ്ലക്സ്). അവ ഒരേസമയം രണ്ട് ലിഗാൻഡുകളും മെംബ്രണിന്റെ ഒരു നിശ്ചിത വൈദ്യുത സാധ്യതയും ഉപയോഗിച്ച് തുറക്കുന്നു. അവർക്ക് ഇരട്ട നിയന്ത്രണങ്ങളുണ്ടെന്ന് നമുക്ക് പറയാം.

ഉദാഹരണം: NMDA റിസപ്റ്റർ-ചാനൽ കോംപ്ലക്സ്, വിവിധ ലിഗാൻഡുകൾ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന 8 റിസപ്റ്റർ സൈറ്റുകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു സങ്കീർണ്ണ നിയന്ത്രണ സംവിധാനമുണ്ട്.

6. പരോക്ഷമായി- കൈകാര്യം ചെയ്തു (സെക്കൻഡറി-ഗേറ്റഡ്, അയോൺ-ആക്ടിവേറ്റഡ്, അയോൺ-ഗേറ്റഡ്, മെസഞ്ചർ-ഗേറ്റഡ്, മെറ്റാബോട്രോപിക് റിസപ്റ്റർ-ഗേറ്റഡ്). അവ തുറക്കുന്നതും അടയ്ക്കുന്നതും നേരിട്ടുള്ള ബാഹ്യ സിഗ്നലുകളുടെ സ്വാധീനത്തിലല്ല, മറിച്ച് അവയിൽ പരോക്ഷമായ സ്വാധീനം മൂലമാണ് ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർദ്വിതീയ സന്ദേശവാഹകർ(കാൽസ്യം അയോണുകൾ Ca 2+, cAMP, cGMP, IP3, diacylglycerol). അത്തരം നിയന്ത്രണത്തിന്റെ പ്രധാന സംവിധാനം ഫോസ്ഫോറിലേഷൻ മെംബ്രണിനുള്ളിൽ അയോൺ ചാനൽ.

ദ്വിതീയ സന്ദേശവാഹകർ മധ്യസ്ഥത വഹിക്കുന്ന നിയന്ത്രണം നേരിട്ടുള്ളതല്ല, ദ്വിതീയമാണ്. ഇത് ബാഹ്യ സ്വാധീനിക്കുന്ന സിഗ്നലിനെ മാത്രമല്ല, ദ്വിതീയ സന്ദേശവാഹകരുടെ സാന്നിധ്യം, ഏകാഗ്രത, പ്രവർത്തനം എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയുടെ തുടക്കത്തിനായുള്ള ട്രിഗർ സിഗ്നൽ വിളിക്കപ്പെടുന്നവയിൽ സ്വാധീനം ചെലുത്താം മെറ്റാബോട്രോപിക് റിസപ്റ്റർ, നിയന്ത്രിത അയോൺ ചാനലിന്റെ തന്നെ ഘടനയുമായി ബന്ധമില്ലാത്തതും അതിൽ നിന്ന് വേറിട്ട് എവിടെയെങ്കിലും മെംബ്രണിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നതുമാണ്. മെറ്റാബോട്രോപിക് റിസപ്റ്ററിലെ ആഘാതം സെല്ലിലെ രണ്ടാമത്തെ സന്ദേശവാഹകരുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഇവ Ca 2+ അയോണുകൾ, cAMP, cGMP, IP3, diacylglycerol എന്നിവയാണ്. അവ അനുബന്ധ പ്രോട്ടീൻ കൈനസ് എൻസൈമുകളെ സജീവമാക്കുന്നു: എ-കൈനസ് (സി‌എം‌പി-ആശ്രിത), ജി-കൈനസ് (സി‌ജി‌എം‌പി-ആശ്രിത), ബി-കൈനസ് (കാൽസ്യം-കാൽമോഡുലിൻ-ആശ്രിതം) അല്ലെങ്കിൽ സി-കൈനസ് (കാൽസ്യം-ഫോസ്ഫോളിപ്പിഡ്-ആശ്രിതം). അതാകട്ടെ, കോശത്തിനുള്ളിൽ നിന്ന് സജീവമാക്കിയ കൈനാസുകൾ ഫോസ്ഫോറിലേറ്റ് ഐആർ മെംബ്രണുകൾ, അതായത്. അവയിൽ ഫോസ്ഫേറ്റുകൾ ചേർക്കുന്നു. ഇതിന്റെ ഫലമായി, ചാനലിന് ഒരു പുതിയ അവസ്ഥയിലേക്ക് വളരെക്കാലം നീങ്ങാൻ കഴിയും (തുറന്നതോ, നേരെമറിച്ച്, അടച്ചതോ). ഫോസ്ഫേറ്റസ് എൻസൈം ഉപയോഗിച്ച് ഫോസ്ഫേറ്റുകൾ മുറിച്ചുമാറ്റിയ ശേഷം, ചാനൽ അതിന്റെ പഴയ അവസ്ഥയിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു. ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, G പ്രോട്ടീൻ പോലെയുള്ള ഒരു ദ്വിതീയ സന്ദേശവാഹകൻ, അതിന്റെ സജീവമായ ബീറ്റാ-ഗാമ ഉപയൂണിറ്റിന്റെ രൂപത്തിൽ, അയോൺ ചാനലുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച് അതിന്റെ അവസ്ഥ മാറ്റാൻ കഴിയും. ഉദാഹരണത്തിന്, അസറ്റൈൽകോളിൻ ജി-പ്രോട്ടീൻ-കപ്പിൾഡ് മസ്കറിനിക് റിസപ്റ്ററുകളെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുമ്പോൾ പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ തുറക്കാൻ കഴിയും (സജീവമാക്കുക).

ഉദാഹരണങ്ങൾ: Ca 2+ -ആക്ടിവേറ്റഡ് ക്ലോറൈഡ് ചാനലുകൾ, കാൽസ്യം-ആക്ടിവേറ്റഡ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ, cGMP-ആക്ടിവേറ്റഡ് സോഡിയം വടി റെറ്റിന ചാനലുകൾ.

ഉദാഹരണത്തിന്, അയോൺ-മധ്യസ്ഥത കാൽസ്യം സജീവമാക്കിയത് ക്ലോറിൻ ചാനലുകൾ എപ്പിത്തീലിയൽ സ്രവ സംവിധാനം, സെൻസറി ട്രാൻസ്‌ഡക്ഷൻ, മൃഗങ്ങളിലെ ന്യൂറൽ, കാർഡിയാക് എക്‌സിറ്റബിലിറ്റി എന്നിവയുടെ നിയന്ത്രണം എന്നിവയുടെ പ്രധാന ഘടകങ്ങളിലൊന്നാണ്. സസ്യകോശങ്ങളിൽ കാൽസ്യം സജീവമാക്കിയ ക്ലോറൈഡ് ചാനലുകൾ സെൽ ടർഗറിന്റെ അവസ്ഥയ്ക്ക് ഉത്തരവാദി. കോശത്തിനുള്ളിലെ കാൽസ്യം അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, ഈ ചാനലുകൾ തുറന്ന് ക്ലോറിൻ അയോണുകൾ കടന്നുപോകാൻ തുടങ്ങുന്നു.

പരോക്ഷമായി നിയന്ത്രിത (മെസഞ്ചർ നിയന്ത്രിത) അയോൺ ചാനലുകൾക്ക് ഇടനിലക്കാരുടെ - ദ്വിതീയ സന്ദേശവാഹകരുടെ സഹായത്തോടെ "അകത്ത് നിന്ന്" നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്ന എല്ലാ ചാനലുകളും ഔപചാരികമായി ഉൾപ്പെടുത്താം. ഈ നിയന്ത്രണ രീതി മിക്കപ്പോഴും "ബാഹ്യ നിയന്ത്രണത്തിന്" അധികമാണ്, കൂടാതെ ഞങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനപരമായ വർഗ്ഗീകരണത്തിന്റെ മറ്റ് ഗ്രൂപ്പുകളിൽ നിന്നുള്ള മിക്ക ചാനലുകളും മെസഞ്ചർ നിയന്ത്രിത ചാനലുകളുടേതാണെന്ന് ഇത് മാറുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഫോസ്ഫോറിലേറ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന എല്ലാ ഐസികളും.

7. ആക്ടിൻ-ഡ്രൈവ് (ആക്ടിൻ-റെഗുലേറ്റഡ്, ആക്ടിൻ-ഗേറ്റഡ് ചാനലുകൾ). ആക്റ്റിൻ-ബൈൻഡിംഗ് പ്രോട്ടീനുകളുടെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ മെംബ്രൻ സമീപമുള്ള മൈക്രോഫിലമെന്റുകളുടെ ഡിസ്അസംബ്ലിംഗ്, അസംബ്ലി എന്നിവ കാരണം അവ തുറക്കുകയും അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

IN വൈദ്യുതമായി ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടാത്ത സെല്ലുകൾആക്റ്റിൻ-ഗേറ്റഡ് വോൾട്ടേജ്-ഇൻഡിപെൻഡന്റ് സോഡിയം ചാനലുകളുടെ സജീവമാക്കലും നിഷ്ക്രിയത്വവും നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ആക്റ്റിൻ-ബൈൻഡിംഗ് പ്രോട്ടീനുകളുടെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ മെംബ്രൻ സമീപമുള്ള മൈക്രോഫിലമെന്റുകളുടെ ഡിസ്അസംബ്ലിംഗ്, അസംബ്ലി എന്നിവയുടെ പ്രക്രിയകളാണ്. ചാനലുകൾ തുറക്കുന്നതും അടയ്ക്കുന്നതും നിയന്ത്രിക്കുന്ന വോൾട്ടേജ്-ഇൻഡിപെൻഡന്റ് ഗേറ്റിംഗ് മെക്കാനിസത്തിന്റെ ഒരു നിർണായക ഭാഗമാണ് ആക്റ്റിൻ സൈറ്റോസ്‌കെലെറ്റൽ ഘടകങ്ങൾ. മെംബ്രണിന്റെ സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് വശത്തുള്ള മൈക്രോഫിലമെന്റുകളുടെ അസംബ്ലിയാണ് അത്തരം ചാനലുകളുടെ നിഷ്ക്രിയത്വത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നത്.

8. കണക്ഷനുകൾ (ഇരട്ട സുഷിരങ്ങൾ). ഈ കോശങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളുടെ പരസ്പര കൈമാറ്റത്തിനായി വിടവ് ജംഗ്ഷനുകളുടെ മേഖലയിൽ ഉടനടി രണ്ട് മെംബ്രണുകളിലൂടെ കോശങ്ങളെ ബന്ധപ്പെടുന്ന ചർമ്മത്തിൽ അവ എൻഡ്-ടു-എൻഡ് തുടർച്ചയായ ചാനലുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. വൈദ്യുത സിഗ്നലുകൾ, അമിനോ ആസിഡുകൾ, നിയന്ത്രണ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ചെറിയ തന്മാത്രകൾ: cAMP, InsP 3, adenosine, ADP, ATP എന്നിവ കണക്സോണുകൾ വഴി കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. അവയിൽ 6 പ്രോട്ടീൻ ഉപയൂണിറ്റുകൾ (കണക്‌സിനുകൾ) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവ ഏതാനും മണിക്കൂറുകൾ മാത്രം ജീവിക്കുന്നു. കണെക്സിൻസ്മെംബ്രണിൽ 4 തവണ വ്യാപിക്കുന്ന പോളിടോപ്പിക് ഇന്റഗ്രൽ മെംബ്രൺ പ്രോട്ടീനുകളാണ്, രണ്ട് എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ ലൂപ്പുകൾ (EL-1, EL-2), ഒരു N-ടെർമിനസ് (AT) ഉള്ള ഒരു സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് ലൂപ്പ് (CL), ഒരു C-ടെർമിനസ് (CT) എന്നിവയുണ്ട്. സൈറ്റോപ്ലാസം. അയൽ കോശങ്ങളുടെ ആന്തരിക അന്തരീക്ഷം കണക്സോണുകൾ വഴി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

Connexons എന്നത് "പ്രത്യേകിച്ച് ഗേറ്റഡ് അല്ലാത്ത" ചാനലുകളാണ്. പിഎച്ച്, വൈദ്യുത സാധ്യത, Ca 2+ അയോണുകൾ, ഫോസ്ഫോറിലേഷൻ, മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയാൽ അവയുടെ അവസ്ഥ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു.

മിക്കവാറും എല്ലാത്തരം കോശങ്ങളിലും Connexons കാണപ്പെടുന്നു.

9. "ഊർജ്ജത്തെ ആശ്രയിക്കുന്ന ട്രാൻസ്പോർട്ടറുകൾ" (അയോൺ പമ്പുകൾ, അയോൺ പമ്പുകൾ, അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ, ട്രാൻസ്പോർട്ടറുകൾ). ഇത് ഔപചാരികമായി ഐആർ ആയി തരംതിരിച്ചിട്ടില്ലാത്ത, മെംബ്രണിലൂടെ അയോണുകൾ നടത്തുന്ന ഡൈനാമിക് സുഷിരങ്ങളുടെ ഒരു പ്രത്യേക ഗ്രൂപ്പാണ്. എടിപി തകർച്ചയുടെ ഊർജ്ജം കൊണ്ടാണ് അവരുടെ പ്രവർത്തനം നൽകുന്നത്. മെംബ്രൻ എൻസൈം പ്രോട്ടീനുകളായ എടിപേസുകളാൽ അവയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ഇത് അയോണുകളെ തങ്ങളിലൂടെ സജീവമായി വലിക്കുന്നു, ഇതിനായി എടിപി വിഭജനത്തിന്റെ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ അവയുടെ സാന്ദ്രത ഗ്രേഡിയന്റിനെതിരെ പോലും മെംബ്രണിലൂടെ അയോണുകളുടെ സജീവ ഗതാഗതം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ഉദാഹരണങ്ങൾ: സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പ്, പ്രോട്ടോൺ പമ്പ്, കാൽസ്യം പമ്പ്.

വ്യത്യസ്ത തരം അയോൺ ചാനലുകളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ

അസറ്റൈൽകോളിൻ റിസപ്റ്റർ ലിഗൻഡ്-ഗേറ്റഡ് (ചീമോ-ആശ്രിത) അയോൺ ചാനൽ

ഇടതുവശത്തുള്ള ചിത്രം ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് അസറ്റൈൽകോളിൻ ഐആറിന്റെ ഘടനാപരമായ മാതൃക കാണിക്കുന്നു.

തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ട(ഒരു തരം അയോണിലേക്ക് മാത്രം കടക്കാവുന്നവ). Na+, Ca++, Cl-, K+ ചാനലുകളിലൂടെ അവ കടന്നുപോകുന്ന അയോണുകളുടെ സ്വഭാവമനുസരിച്ച്;

നോൺ-സെലക്ടീവ്(പല തരത്തിലുള്ള അയോണുകളിലേക്ക് കടക്കാവുന്നവ);

2) നിയന്ത്രണ രീതി അനുസരിച്ച് അവയെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

വോൾട്ടേജ് ആശ്രിത(വൈദ്യുതമായി ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്ന, സാധ്യതയുള്ള നിയന്ത്രിത)

സാധ്യതയുള്ള സ്വതന്ത്ര(ചീമോ-എക്സൈറ്റബിൾ, (ലിഗാൻഡ്-റിസെപ്റ്റർ-ആശ്രിത), കീമോ-നിയന്ത്രിത)

മെക്കാനിക്കൽ ആവേശം(യാന്ത്രികമായി നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു).

വിശ്രമവും പ്രവർത്തന സാധ്യതയും. വിശ്രമത്തിന്റെയും പ്രവർത്തന സാധ്യതയുടെയും ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള മെംബ്രൻ-അയോൺ സിദ്ധാന്തം. പ്രാദേശികവും വ്യാപിക്കുന്നതുമായ ആവേശം.

ഏതെങ്കിലും ജീവനുള്ള കോശത്തിന്റെ മെംബ്രൺ ധ്രുവീകരിക്കപ്പെട്ടതാണെന്നും ആന്തരിക ഉപരിതലം പുറംഭാഗവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഇലക്ട്രോനെഗറ്റീവ് ആണെന്നും സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടു. മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ - (മൈനസ്) 70 - (90) mV ആണ്. ആവേശമുണർത്തുമ്പോൾ, മെംബ്രൺ റീചാർജിംഗിനൊപ്പം പ്രാരംഭ വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ മൂല്യം കുറയുന്നു. മെംബ്രണിന്റെ അയോൺ ചാനലുകളിലൂടെയുള്ള അയോണുകളുടെ തുടർച്ചയായ ചലനം, മെംബ്രണിന്റെ ഇരുവശത്തുമുള്ള കാറ്റേഷനുകളുടെ സാന്ദ്രതയിൽ നിരന്തരം നിലനിൽക്കുന്ന വ്യത്യാസം, സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പിന്റെ തുടർച്ചയായ പ്രവർത്തനം എന്നിവയാണ് വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ രൂപീകരണവും പരിപാലനവും കാരണം. . കോശത്തിൽ നിന്ന് സോഡിയം അയോണിന്റെ നിരന്തരമായ നീക്കം ചെയ്യലും കോശത്തിലേക്ക് പൊട്ടാസ്യം അയോണിന്റെ സജീവമായ കൈമാറ്റവും കാരണം, അയോൺ സാന്ദ്രതയിലും മെംബ്രൺ ധ്രുവീകരണത്തിലും വ്യത്യാസം നിലനിർത്തുന്നു. കോശത്തിലെ പൊട്ടാസ്യം അയോണിന്റെ സാന്ദ്രത എക്‌സ്‌ട്രാ സെല്ലുലാർ സാന്ദ്രതയേക്കാൾ 30-40 മടങ്ങ് കവിയുന്നു, സോഡിയത്തിന്റെ എക്‌സ്‌ട്രാ സെല്ലുലാർ സാന്ദ്രത ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ഒന്നിനേക്കാൾ ഏകദേശം ഒരു ക്രമമാണ്. ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ അധിക അയോണുകളുടെ സെല്ലിലെ സാന്നിധ്യമാണ് മെംബ്രണിന്റെ ആന്തരിക ഉപരിതലത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റിക്ക് കാരണം; വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ സമ്പൂർണ്ണ മൂല്യം (മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ, ട്രാൻസ്മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ, സന്തുലിത പൊട്ടാസ്യം പൊട്ടൻഷ്യൽ) പ്രധാനമായും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് അനുപാതമാണ്. പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ സാന്ദ്രതയും സമവാക്യം തൃപ്തികരമായി വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു നേർൻസ്റ്റ: (1)

ആധുനിക സിദ്ധാന്തവും കണക്കിലെടുക്കുന്നു:

1) സോഡിയം, ക്ലോറിൻ, കാൽസ്യം അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രതയിലെ വ്യത്യാസം;

2) നിലവിലെ സമയത്ത് ഓരോ അയോണിനും മെംബ്രണിന്റെ പെർമാറ്റിബിലിറ്റി (P).

ഒരു വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ സാന്നിദ്ധ്യം ഒരു കോശത്തെ പ്രവർത്തനപരമായ വിശ്രമാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ഒരു ഉത്തേജനത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷം ഏതാണ്ട് തൽക്ഷണം ആവേശകരമായ അവസ്ഥയിലേക്ക് നീങ്ങാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

ഒരു പ്രവർത്തന സാധ്യതയുടെ സംഭവം (ഡീപോളറൈസേഷൻ)

ഞാൻ - മെംബ്രൻ സാധ്യത

1 - വിശ്രമ സാധ്യത, 2 - സ്ലോ ഡിപോളറൈസേഷൻ, 3 - ഫാസ്റ്റ് ഡിപോളറൈസേഷൻ, 4 - ഫാസ്റ്റ് റീപോളറൈസേഷൻ, 5 - സ്ലോ റിപോളറൈസേഷൻ, 6 - ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷൻ

II - ആവേശം

a - സാധാരണ, b - വർദ്ധിച്ചു, c - കേവല അപവർത്തനം,

d - ആപേക്ഷിക അപവർത്തനം, d - സൂപ്പർനോർമാലിറ്റി,

ഇ -അസാധാരണത്വം

അയോൺ ചാനലുകളുടെ (സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം) പെർമാസബിലിറ്റിയിലെ മാറ്റങ്ങൾ കാരണം പ്രാരംഭ മെംബ്രൺ ധ്രുവീകരണത്തിന്റെ (വിശ്രമ സാധ്യത) സാന്നിധ്യത്തിൽ പ്രവർത്തന സാധ്യത (AP) വികസിക്കുന്നു. ഉത്തേജക പ്രവർത്തനത്തിനുശേഷം, വിശ്രമ സാധ്യത കുറയുന്നു, ചാനലുകൾ സജീവമാക്കുന്നത് അയോണുകളിലേക്കുള്ള അവയുടെ പ്രവേശനക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. സോഡിയം, ഇത് സെല്ലിൽ പ്രവേശിക്കുകയും ഡിപോളറൈസേഷൻ പ്രക്രിയ ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സെല്ലിലേക്കുള്ള സോഡിയം അയോണിന്റെ പ്രവേശനം മെംബ്രണിന്റെ ആന്തരിക ഉപരിതലത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് പുതിയ സോഡിയം അയോൺ ചാനലുകൾ സജീവമാക്കുന്നതിനും സെല്ലിലേക്ക് സോഡിയം അയോണിന്റെ കൂടുതൽ പ്രവേശനത്തിനും കാരണമാകുന്നു. ജോലിയിലുള്ള ശക്തികൾ:

a) ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ അയോണിക് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ആകർഷണം;

ബി) സെല്ലിലേക്ക് നയിക്കുന്ന സോഡിയം അയോണുകളുടെ കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയന്റ്.

സോഡിയം അയോണുകൾ സെല്ലിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിന്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥയും സമാനമായ ചാർജുള്ള അയോണുകളുടെ വികർഷണ ശക്തികളുടെ സ്വാധീനത്തിൽ അവ തുല്യമായി നീക്കം ചെയ്യുന്നതുമാണ് പ്രവർത്തന സാധ്യതയുടെ കൊടുമുടിക്ക് കാരണം.

വിവിധ പദാർത്ഥങ്ങൾക്കും, പ്രത്യേകിച്ച്, ധാതു അയോണുകൾക്കും, സെല്ലിന്റെ ജീവിതത്തിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് സെല്ലിൽ നിന്ന് സെല്ലിലേക്കും ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ഘടനകളിലേക്കും സിഗ്നലുകളുടെ ധാരണ, പരിവർത്തനം, കൈമാറ്റം എന്നിവയുടെ സംവിധാനങ്ങളിൽ ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്.

സെൽ മെംബ്രൺ പെർമാസബിലിറ്റിയുടെ അവസ്ഥയിൽ നിർണ്ണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നത് അവയുടെ അയോൺ ചാനലുകളാണ്, അവ രൂപം കൊള്ളുന്നു. ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീനുകൾ. ഈ ചാനലുകൾ തുറക്കുന്നതും അടയ്ക്കുന്നതും മെംബ്രണിന്റെ ബാഹ്യവും ആന്തരികവുമായ പ്രതലങ്ങൾ, വിവിധതരം സിഗ്നലിംഗ് തന്മാത്രകൾ (ഹോർമോണുകൾ, ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററുകൾ, വാസോ ആക്റ്റീവ് വസ്തുക്കൾ), ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷന്റെ ദ്വിതീയ സന്ദേശവാഹകർ, ധാതുക്കൾ എന്നിവ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയാൽ നിയന്ത്രിക്കാനാകും. അയോണുകൾ.

അയോൺ ചാനൽ- മെംബ്രണിലുടനീളം അയോണുകളുടെ ഗതാഗതം ഉറപ്പാക്കുന്ന നിരവധി ഉപയൂണിറ്റുകൾ (ട്രാൻസ്മെംബ്രെൻ സെഗ്‌മെന്റുകൾ അടങ്ങിയ ഇന്റഗ്രൽ മെംബ്രൻ പ്രോട്ടീനുകൾ, അവയിൽ ഓരോന്നിനും α- ഹെലിക്കൽ കോൺഫിഗറേഷൻ ഉണ്ട്).

അരി. 1. അയോൺ ചാനലുകളുടെ വർഗ്ഗീകരണം

അയോൺ ചാനലുകളുടെ ഘടനയെയും പ്രവർത്തനത്തെയും കുറിച്ചുള്ള ആധുനിക ധാരണ സാധ്യമായത് ഒറ്റ അയോൺ ചാനലുകൾ അടങ്ങിയ മെംബ്രണിന്റെ ഒറ്റപ്പെട്ട ഭാഗത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹങ്ങൾ റെക്കോർഡുചെയ്യുന്നതിനുള്ള രീതികളുടെ വികസനത്തിനും അതുപോലെ തന്നെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന വ്യക്തിഗത ജീനുകളുടെ ഒറ്റപ്പെടലും ക്ലോണിംഗും വഴിയുമാണ്. അയോൺ ചാനലുകൾ രൂപീകരിക്കാൻ കഴിവുള്ള പ്രോട്ടീൻ മാക്രോമോളികുലുകളുടെ സമന്വയം. അത്തരം തന്മാത്രകളുടെ ഘടന കൃത്രിമമായി പരിഷ്കരിക്കാനും അവയെ കോശ സ്തരങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിക്കാനും ചാനൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നിർവഹിക്കുന്നതിൽ വ്യക്തിഗത പെപ്റ്റൈഡ് മേഖലകളുടെ പങ്ക് പഠിക്കാനും ഇത് സാധ്യമാക്കി. എല്ലാ അയോൺ ചാനലുകളുടെയും ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രകൾക്ക് ചില പൊതു ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകളുണ്ടെന്നും സാധാരണയായി 250 kDa-ന് മുകളിലുള്ള തന്മാത്രാ പിണ്ഡമുള്ള വലിയ ട്രാൻസ്മെംബ്രെൻ പ്രോട്ടീനുകൾ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

അവ നിരവധി ഉപഘടകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. സാധാരണയായി ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടത് ചാനൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾഅവരുടെ ഒരു-സബ്യുണിറ്റ്. ഈ ഉപയൂണിറ്റ് അയോൺ-സെലക്ടീവ് ദ്വാരത്തിന്റെ രൂപീകരണത്തിൽ പങ്കെടുക്കുന്നു, ട്രാൻസ്മെംബ്രെൻ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിന്റെ സെൻസർ മെക്കാനിസം - ചാനലിന്റെ ഗേറ്റ്, കൂടാതെ എക്സോജനസ്, എൻഡോജെനസ് ലിഗാൻഡുകൾക്ക് ബൈൻഡിംഗ് സൈറ്റുകൾ ഉണ്ട്. അയോൺ ചാനലുകളുടെ ഘടനയിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന മറ്റ് ഉപയൂണിറ്റുകൾ ഒരു സഹായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, ചാനലുകളുടെ ഗുണവിശേഷതകൾ മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യുന്നു (ചിത്രം 2).

ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നത് എക്‌സ്‌ട്രാമെംബ്രെൻ അമിനോ ആസിഡ് ലൂപ്പുകളും ഇൻട്രാമെംബ്രേൻ ഹെലിക്കൽ ഡൊമെയ്‌ൻ മേഖലകളുമാണ്, അത് അയോൺ ചാനലുകളുടെ ഉപയൂണിറ്റുകളായി മാറുന്നു. പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്ര മെംബ്രണിന്റെ തലത്തിൽ മടക്കിക്കളയുന്നു, അങ്ങനെ അയോൺ ചാനൽ തന്നെ പരസ്പരം സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന ഡൊമെയ്‌നുകൾക്കിടയിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു (ചിത്രം 2, ചുവടെ വലത് കാണുക).

ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്ര സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് മെംബ്രണിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്, അതിനാൽ അതിന്റെ ത്രിമാന സ്പേഷ്യൽ ഘടന മെംബ്രണിന്റെ പുറം, അകം വശങ്ങളിൽ അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന ചാനലിന്റെ വായകൾ, വെള്ളം നിറഞ്ഞ ഒരു സുഷിരം, ഒരു "ഗേറ്റ്" എന്നിവ ഉണ്ടാക്കുന്നു. രണ്ടാമത്തേത് പെപ്റ്റൈഡ് ശൃംഖലയുടെ ഒരു വിഭാഗത്താൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു, അത് അതിന്റെ ഘടനയെ എളുപ്പത്തിൽ മാറ്റാനും ചാനലിന്റെ തുറന്ന അല്ലെങ്കിൽ അടച്ച അവസ്ഥ നിർണ്ണയിക്കാനും കഴിയും. അയോൺ ചാനലിന്റെ തിരഞ്ഞെടുക്കലും പ്രവേശനക്ഷമതയും സുഷിരത്തിന്റെ വലുപ്പത്തെയും അതിന്റെ ചാർജിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. തന്നിരിക്കുന്ന അയോണിനുള്ള ഒരു ചാനലിന്റെ പ്രവേശനക്ഷമത അതിന്റെ വലിപ്പം, ചാർജ്, ഹൈഡ്രേഷൻ ഷെൽ എന്നിവയാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു.

അരി. 2. കോശ സ്തരത്തിന്റെ Na + -ion ചാനലിന്റെ ഘടന: a - കോശ സ്തരത്തിന്റെ അയോൺ ചാനലിന്റെ α-യൂണിറ്റിന്റെ ദ്വിമാന ഘടന; b - ഇടതുവശത്ത് - ഒരു സോഡിയം ചാനൽ, എ-സബ്യൂണിറ്റും രണ്ട് പി-സബ്യുണിറ്റുകളും (സൈഡ് വ്യൂ); വലതുവശത്ത് മുകളിൽ നിന്നുള്ള സോഡിയം ചാനൽ. അക്കങ്ങളിൽ I. II. III. എ-സബ്യുണിറ്റിന്റെ IV അടയാളപ്പെടുത്തിയ ഡൊമെയ്‌നുകൾ

അയോൺ ചാനലുകളുടെ തരങ്ങൾ

100-ലധികം തരം അയോൺ ചാനലുകൾ വിവരിച്ചിട്ടുണ്ട്, അവയെ തരംതിരിക്കുന്നതിന് വിവിധ സമീപനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവയിലൊന്ന് ചാനലുകളുടെയും പ്രവർത്തന സംവിധാനങ്ങളുടെയും ഘടനയിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ കണക്കിലെടുക്കുന്നതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, അയോൺ ചാനലുകളെ പല തരങ്ങളായി തിരിക്കാം:

• നിഷ്ക്രിയ അയോൺ ചാനലുകൾ, അല്ലെങ്കിൽ വിശ്രമ ചാനലുകൾ;
• സ്ലോട്ട് കോൺടാക്റ്റ് ചാനലുകൾ;
• ചാനലുകൾ, മെക്കാനിക്കൽ ഘടകങ്ങളുടെ (മെക്കാനോസെൻസിറ്റീവ് ചാനലുകൾ), മെംബ്രണിലെ സാധ്യതയുള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ (വോൾട്ടേജ്-ആശ്രിത ചാനലുകൾ) അല്ലെങ്കിൽ ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീനുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ലിഗാണ്ടുകളുടെ ഗേറ്റ് മെക്കാനിസത്തിന്റെ സ്വാധീനത്താൽ (തുറന്നതോ അടച്ചതോ) നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്ന അവസ്ഥ മെംബ്രണിന്റെ പുറം അല്ലെങ്കിൽ അകത്തെ വശം (ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് ചാനലുകൾ).

നിഷ്ക്രിയ ചാനലുകൾ

ഈ ചാനലുകളുടെ ഒരു സവിശേഷമായ സവിശേഷത, അവ വിശ്രമിക്കുന്ന സെല്ലുകളിൽ തുറന്നിരിക്കാം (സജീവമാണ്), അതായത്. ഒരു സ്വാധീനവും ഇല്ലെങ്കിൽ. ഇത് അവരുടെ രണ്ടാമത്തെ പേര് മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിക്കുന്നു - നിഷ്ക്രിയ ചാനലുകൾ. അവ കർശനമായി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ടവയല്ല, അവയിലൂടെ കോശ സ്തരത്തിന് നിരവധി അയോണുകൾ "ലീക്ക്" ചെയ്യാൻ കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന് K+, CI+ K+, Na+ എന്നിവ. അതിനാൽ, ഈ ചാനലുകളെ ചിലപ്പോൾ ലീക്ക് ചാനലുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ലിസ്റ്റുചെയ്ത പ്രോപ്പർട്ടികൾ കാരണം, സെല്ലിന്റെ സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് മെംബ്രണിലെ വിശ്രമ മെംബ്രൻ സാധ്യതയുടെ ആവിർഭാവത്തിലും പരിപാലനത്തിലും വിശ്രമ ചാനലുകൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, അതിന്റെ മെക്കാനിസങ്ങളും പ്രാധാന്യവും ചുവടെ ചർച്ചചെയ്യുന്നു. നാഡി നാരുകളുടെ സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് മെംബ്രണുകളിലും അവയുടെ അറ്റങ്ങൾ, വരയുള്ള കോശങ്ങൾ, മിനുസമാർന്ന പേശികൾ, മയോകാർഡിയം, മറ്റ് ടിഷ്യുകൾ എന്നിവയിലും നിഷ്ക്രിയ ചാനലുകൾ ഉണ്ട്.

മെക്കാനിക്കൽ സെൻസിറ്റീവ് ചാനലുകൾ

മെംബ്രണിലെ മെക്കാനിക്കൽ സ്വാധീനത്തിൽ ഈ ചാനലുകളുടെ പെർമാസബിലിറ്റി അവസ്ഥ മാറുന്നു, ഇത് മെംബ്രണിലെ തന്മാത്രകളുടെ ഘടനാപരമായ പാക്കിംഗും അതിന്റെ നീട്ടലും തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. രക്തക്കുഴലുകൾ, ആന്തരിക അവയവങ്ങൾ, ചർമ്മം, വരയുള്ള പേശികൾ, മിനുസമാർന്ന മയോസൈറ്റുകൾ എന്നിവയുടെ മെക്കാനിക്കൽ റിസപ്റ്ററുകളിൽ ഈ ചാനലുകൾ വ്യാപകമായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

വോൾട്ടേജ് ആശ്രിത ചാനലുകൾ

ഈ ചാനലുകളുടെ അവസ്ഥ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് മെംബ്രണിലുടനീളം പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയാൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ ശക്തികളാണ്. വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് ചാനലുകൾ നിർജ്ജീവവും (അടഞ്ഞത്), സജീവവും (തുറന്നതും) നിർജ്ജീവവുമായ അവസ്ഥയിലായിരിക്കാം, അവ മെംബ്രണിലുടനീളം സാധ്യതയുള്ള വ്യത്യാസത്തെ ആശ്രയിച്ച് സജീവമാക്കൽ, നിഷ്ക്രിയമാക്കൽ ഗേറ്റുകളുടെ സ്ഥാനം എന്നിവയാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു.

വിശ്രമിക്കുന്ന സെല്ലിൽ, ഒരു വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് ചാനൽ സാധാരണയായി അടച്ച നിലയിലാണ്, അതിൽ നിന്ന് അത് തുറക്കാനോ സജീവമാക്കാനോ കഴിയും. അതിന്റെ സ്വതന്ത്രമായ ഓപ്പണിംഗിന്റെ സംഭാവ്യത കുറവാണ്, വിശ്രമവേളയിൽ മെംബ്രണിലെ ഈ ചാനലുകളുടെ ഒരു ചെറിയ എണ്ണം മാത്രമേ തുറന്നിട്ടുള്ളൂ. ട്രാൻസ്മെംബ്രെൻ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിൽ (മെംബ്രൺ ഡിപോളറൈസേഷൻ) കുറയുന്നത് ചാനൽ സജീവമാക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് തുറക്കാനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ചാനലിന്റെ വായിലേക്കുള്ള പ്രവേശന കവാടം അടയ്ക്കുന്ന വൈദ്യുത ചാർജുള്ള അമിനോ ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പാണ് ആക്ടിവേഷൻ ഗേറ്റിന്റെ പ്രവർത്തനം നിർവഹിക്കുന്നതെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ അമിനോ ആസിഡുകൾ മെംബ്രണിലെ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിന്റെ സെൻസറാണ്; മെംബ്രൺ ഡിപോളറൈസേഷന്റെ ഒരു നിശ്ചിത (നിർണ്ണായക) തലത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ, സെൻസർ തന്മാത്രയുടെ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഭാഗം ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന തന്മാത്രയുടെ ലിപിഡ് മൈക്രോ എൻവയോൺമെന്റിലേക്ക് മാറുകയും ഗേറ്റ് ചാനലിന്റെ വായയിലേക്കുള്ള പ്രവേശനം തുറക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (ചിത്രം 3).

അയോണുകൾക്ക് അതിലൂടെ സഞ്ചരിക്കാൻ ചാനൽ തുറന്നിരിക്കുന്നു (സജീവമാണ്). ആക്ടിവേഷൻ ഗേറ്റിന്റെ ഓപ്പണിംഗ് വേഗത കുറവോ വളരെ ഉയർന്നതോ ആകാം. ഈ സൂചകം അനുസരിച്ച്, വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകൾ ഫാസ്റ്റ് (ഉദാഹരണത്തിന്, ഫാസ്റ്റ് വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകൾ), സ്ലോ (ഉദാഹരണത്തിന്, സ്ലോ വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് കാൽസ്യം ചാനലുകൾ) എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. വേഗതയേറിയ ചാനലുകൾ തൽക്ഷണം തുറക്കുന്നു (μs) കൂടാതെ ശരാശരി 1 എംഎസ് വരെ തുറന്നിരിക്കും. ചില അയോണുകൾക്കുള്ള ചാനലിന്റെ പെർമാസബിലിറ്റിയിൽ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ഹിമപാതം പോലെയുള്ള വർദ്ധനവ് അവയുടെ സജീവമാക്കൽ അനുഗമിക്കുന്നു.

പെപ്റ്റൈഡ് ശൃംഖലയുടെ മറ്റൊരു ഭാഗം, ഒരു ത്രെഡിൽ ഇടതൂർന്ന പന്ത് (പന്ത്) രൂപത്തിൽ ഒരു അമിനോ ആസിഡ് സീക്വൻസാണ്, ചാനലിന്റെ മറ്റ് വായിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടക്കുമ്പോൾ, അതിന്റെ ഘടന മാറ്റാനുള്ള കഴിവുണ്ട്. മെംബ്രണിലെ ചാർജിന്റെ അടയാളം മാറുമ്പോൾ, പന്ത് വായിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടക്കുന്നത് അടയ്ക്കുന്നു, കൂടാതെ ചാനൽ അയോണിന് അഭേദ്യമായി (നിഷ്ക്രിയമായി) മാറുന്നു. വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകളുടെ നിർജ്ജീവമാക്കൽ മറ്റ് സംവിധാനങ്ങളിലൂടെ സാധ്യമാക്കാം. നിർജ്ജീവമാക്കൽ ചാനലിലൂടെയുള്ള അയോൺ ചലനത്തിന്റെ വിരാമത്തോടൊപ്പമുണ്ട്, അത് സജീവമാക്കുന്നത് പോലെ വേഗത്തിൽ സംഭവിക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ സാവധാനത്തിൽ - സെക്കൻഡുകൾ അല്ലെങ്കിൽ മിനിറ്റുകൾക്കുള്ളിൽ.

അരി. 3. വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം (മുകളിൽ), പൊട്ടാസ്യം (താഴെ) ചാനലുകളുടെ ഗേറ്റ് സംവിധാനം

അയോൺ ചാനലുകളുടെ നിർജ്ജീവാവസ്ഥയ്ക്ക് ശേഷം അവയുടെ യഥാർത്ഥ ഗുണങ്ങൾ പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിന്, ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീന്റെ യഥാർത്ഥ സ്പേഷ്യൽ കോൺഫോർമേഷനും ഗേറ്റിന്റെ സ്ഥാനവും തിരികെ നൽകേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം (റീപോളറൈസേഷൻ) കോശത്തിന്റെ വിശ്രമാവസ്ഥയുടെ ഒരു ലെവൽ സ്വഭാവത്തിലേക്ക് പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെയോ അല്ലെങ്കിൽ സ്തരത്തിൽ ശക്തമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തി നിഷ്‌ക്രിയമായതിന് ശേഷം കുറച്ച് സമയത്തിന് ശേഷമോ ഇത് കൈവരിക്കാനാകും. നിഷ്ക്രിയാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് യഥാർത്ഥ (അടഞ്ഞ) അവസ്ഥയിലേക്കുള്ള പരിവർത്തനത്തെ ചാനൽ വീണ്ടും സജീവമാക്കൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഒരിക്കൽ വീണ്ടും സജീവമാക്കിയാൽ, അയോൺ ചാനൽ വീണ്ടും തുറക്കുന്നതിനുള്ള സന്നദ്ധതയിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു. വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് മെംബ്രൺ ചാനലുകൾ വീണ്ടും സജീവമാക്കുന്നത് വേഗത്തിലോ മന്ദഗതിയിലോ ആകാം.

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകൾ സാധാരണയായി ഉയർന്ന സെലക്ടീവായതും ആവേശം (ആക്ഷൻ പൊട്ടൻഷ്യൽസിന്റെ ജനറേഷൻ), വൈദ്യുത സിഗ്നലുകളുടെ രൂപത്തിൽ നാഡി നാരുകൾ വഴിയുള്ള വിവരങ്ങൾ കൈമാറ്റം ചെയ്യൽ, പേശികളുടെ സങ്കോചത്തിന്റെ തുടക്കവും നിയന്ത്രണവും എന്നിവയിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഈ ചാനലുകൾ അഫെറന്റ്, എഫെറന്റ് നാഡി നാരുകളുടെ മെംബ്രണുകളിൽ, വരയുള്ളതും മിനുസമാർന്നതുമായ മയോസൈറ്റുകളുടെ ചർമ്മത്തിൽ വ്യാപകമായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

ഡെന്റൽ പൾപ്പിനെയും ഓറൽ മ്യൂക്കോസയെയും കണ്ടുപിടിക്കുന്ന സെൻസറി ഞരമ്പുകളുടെ (ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾ) നാഡി അറ്റങ്ങളുടെ മെംബ്രണിലാണ് സാധ്യതയെ ആശ്രയിക്കുന്ന അയോൺ ചാനലുകൾ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, അവിടെ അവയുടെ തുറക്കൽ റിസപ്റ്റർ സാധ്യതകളെ നാഡീ പ്രേരണയായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുകയും തുടർന്നുള്ള സംക്രമണം ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നാര്. ഈ പ്രേരണകളുടെ സഹായത്തോടെ, വാക്കാലുള്ള അറയിൽ (രുചി, താപനില, മെക്കാനിക്കൽ മർദ്ദം, വേദന) ഒരു വ്യക്തി അനുഭവിക്കുന്ന എല്ലാ തരത്തിലുള്ള സെൻസറി സംവേദനങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ കേന്ദ്ര നാഡീവ്യൂഹത്തിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. അത്തരം ചാനലുകൾ ന്യൂറോണുകളുടെ ആക്സോൺ കുന്നിന്റെ മെംബറേനിൽ നാഡീ പ്രേരണകളുടെ ആവിർഭാവവും എഫെറന്റ് നാഡി നാരുകൾ വഴി അവയുടെ സംക്രമണവും പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യലുകളെ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് ഇഫക്റ്റർ സെല്ലുകളുടെ പ്രവർത്തന സാധ്യതകളാക്കി മാറ്റുന്നതും ഉറപ്പാക്കുന്നു. ട്രൈജമിനൽ നാഡി ന്യൂക്ലിയസിന്റെ മോട്ടോർ ന്യൂറോണുകളിൽ നാഡീ പ്രേരണകൾ ഉണ്ടാകുന്നത് അത്തരം പ്രക്രിയകളുടെ ഒരു ഉദാഹരണമാണ്, അവ അതിന്റെ എഫെറന്റ് നാരുകൾക്കൊപ്പം മാസ്റ്റിക്കേറ്ററി പേശികളിലേക്ക് പകരുകയും താഴത്തെ താടിയെല്ലിന്റെ ച്യൂയിംഗ് ചലനങ്ങളുടെ തുടക്കവും നിയന്ത്രണവും നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ സൂക്ഷ്മമായ സംവിധാനങ്ങൾ പഠിക്കുമ്പോൾ, ഈ ചാനലുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തെ തടയാൻ കഴിയുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളുണ്ടെന്ന് വെളിപ്പെടുത്തി. ഇവയിൽ ആദ്യം വിവരിച്ചത് പഫർ മത്സ്യത്തിന്റെ ശരീരത്തിൽ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ശക്തമായ വിഷമായ ടെട്രോഡോടോക്സിൻ എന്ന പദാർത്ഥമാണ്. അതിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ, പരീക്ഷണത്തിൽ വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകളുടെ ഉപരോധം നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, ഇത് മൃഗങ്ങളുടെ ശരീരത്തിൽ അവതരിപ്പിച്ചപ്പോൾ, സംവേദനക്ഷമത നഷ്ടപ്പെടൽ, പേശികളുടെ വിശ്രമം, ചലനമില്ലായ്മ, ശ്വസന അറസ്റ്റ്, മരണം എന്നിവ ശ്രദ്ധിക്കപ്പെട്ടു. അത്തരം പദാർത്ഥങ്ങളെ അയോൺ ചാനൽ ബ്ലോക്കറുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അവർക്കിടയിൽ ലിഡോകൈൻ, നോവോകൈൻ, പ്രൊകെയ്ൻ -പദാർത്ഥങ്ങൾ, ചെറിയ അളവിൽ ശരീരത്തിൽ അവതരിപ്പിക്കുമ്പോൾ, നാഡി നാരുകളുടെ വോൾട്ടേജ്-ആശ്രിത സോഡിയം ചാനലുകളുടെ ഉപരോധം വികസിക്കുകയും വേദന റിസപ്റ്ററുകളിൽ നിന്ന് കേന്ദ്ര നാഡീവ്യവസ്ഥയിലേക്കുള്ള സിഗ്നലുകൾ സംപ്രേഷണം ചെയ്യുന്നത് തടയുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പദാർത്ഥങ്ങൾ മെഡിക്കൽ പ്രാക്ടീസിൽ പ്രാദേശിക അനസ്തെറ്റിക് ആയി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അയോൺ ചാനലുകളിലൂടെയുള്ള അയോണുകളുടെ ചലനം ചർമ്മത്തിലെ ചാർജുകളുടെ പുനർവിതരണത്തിനും വൈദ്യുത സാധ്യതകളുടെ രൂപീകരണത്തിനും മാത്രമല്ല, നിരവധി ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ പ്രക്രിയകളുടെ ഗതിയെ സ്വാധീനിക്കാനും കഴിയും. ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീനുകളുടെ സമന്വയത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ജീനുകളുടെ പ്രകടനത്തിലെ ഈ പ്രഭാവം ആവേശകരമായ ടിഷ്യൂകളുടെ കോശങ്ങളിൽ മാത്രമല്ല, ശരീരത്തിലെ എല്ലാ കോശങ്ങളിലും സംഭവിക്കുന്നു. ഒരു വലിയ കൂട്ടം രോഗങ്ങൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്, ഇതിന്റെ കാരണം അയോൺ ചാനലുകളുടെ ഘടനയുടെയും പ്രവർത്തനത്തിന്റെയും ലംഘനമാണ്. അത്തരം രോഗങ്ങളെ "ചാനലോപ്പതികൾ" എന്ന് തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. വ്യക്തമായും, അയോൺ ചാനലുകളുടെ ഘടനയെയും പ്രവർത്തനങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള അറിവ് "ചാനലോപ്പതി" യുടെ സ്വഭാവം മനസിലാക്കാനും അവയുടെ നിർദ്ദിഷ്ട തെറാപ്പി തിരയാനും ആവശ്യമാണ്.

ലിഗൻഡ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകൾ

അവ സാധാരണയായി പ്രോട്ടീൻ മാക്രോമോളിക്യൂളുകളാൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു, അവ ഒരേസമയം ചില ലിഗാൻഡുകൾക്ക് അയോൺ ചാനലുകളും റിസപ്റ്റർ പ്രവർത്തനങ്ങളും ആയി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. ഒരേ മാക്രോമോളിക്യൂളിന് ഈ രണ്ട് പ്രവർത്തനങ്ങളും ഒരേസമയം നിർവഹിക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ, അവയ്ക്ക് വ്യത്യസ്ത പേരുകൾ നൽകിയിട്ടുണ്ട് - ഉദാഹരണത്തിന്, സിനാപ്റ്റിക് റിസപ്റ്റർ അല്ലെങ്കിൽ ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് ചാനൽ.

ഒരു വോൾട്ടേജ്-ആശ്രിത അയോൺ ചാനലിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ട്രാൻസ്മെംബ്രെൻ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം കുറയുന്ന സാഹചര്യങ്ങളിൽ ആക്റ്റിവേഷൻ ഗേറ്റിന്റെ ഘടന മാറുമ്പോൾ തുറക്കുന്നു, ഒരു പ്രോട്ടീന്റെ പെപ്റ്റൈഡ് (റിസെപ്റ്റർ) ശൃംഖലയുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ ലിഗാൻഡ്-ആശ്രിത അയോൺ ചാനലുകൾ തുറക്കുന്നു (സജീവമാക്കുന്നു). ഒരു ലിഗാൻഡ് ഉള്ള തന്മാത്ര, റിസപ്റ്ററിന് ഉയർന്ന ബന്ധമുള്ള ഒരു പദാർത്ഥം (ചിത്രം 4).

അരി. 4. ലിഗാൻഡ്-ആശ്രിത അയോൺ ചാനൽ (നിക്കോട്ടിൻ-സെൻസിറ്റീവ് അസറ്റൈൽകോളിൻ റിസപ്റ്റർ - n-ChR): ഒരു നിഷ്ക്രിയം; 6 - സജീവമാക്കി

ലിഗൻഡ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകൾ സാധാരണയായി നാഡീകോശങ്ങളുടെയും അവയുടെ പ്രക്രിയകളുടെയും പോസ്‌റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണുകളിലും പേശി നാരുകളിലും പ്രാദേശികവൽക്കരിക്കപ്പെടുന്നു. അസറ്റൈൽകോളിൻ (ചിത്രം 4 കാണുക), ഗ്ലൂട്ടാമേറ്റ്, അസ്പാർട്ടേറ്റ്, ഗാമാ-അമിനോബ്യൂട്ടിക് ആസിഡ്, ഗ്ലൈസിൻ, മറ്റ് സിനാപ്റ്റിക് ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററുകൾ എന്നിവയാൽ സജീവമാക്കിയ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രൻ ചാനലുകളാണ് ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകളുടെ സാധാരണ ഉദാഹരണങ്ങൾ. സാധാരണഗതിയിൽ, ചാനലിന്റെ പേര് (റിസെപ്റ്റർ) സ്വാഭാവിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ അതിന്റെ ലിഗാൻഡ് ആയ ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ തരം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഇവ ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്റർ അസറ്റൈൽകോളിൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ന്യൂറോ മസ്കുലർ സിനാപ്സിന്റെ ചാനലുകളാണെങ്കിൽ, "അസറ്റൈൽകോളിൻ റിസപ്റ്റർ" എന്ന പദം ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇത് നിക്കോട്ടിനോടും സെൻസിറ്റീവ് ആണെങ്കിൽ, അതിനെ നിക്കോട്ടിൻ-സെൻസിറ്റീവ് അല്ലെങ്കിൽ ലളിതമായി n- അസറ്റൈൽകോളിൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. റിസപ്റ്റർ (എൻ- കോളിനെർജിക് റിസപ്റ്റർ).

സാധാരണയായി, പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് റിസപ്റ്ററുകൾ (ചാനലുകൾ) ഒരു തരം ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററുമായി മാത്രം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. ഇന്ററാക്ടിംഗ് റിസപ്റ്ററിന്റെയും ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെയും തരത്തെയും ഗുണങ്ങളെയും ആശ്രയിച്ച്, ചാനലുകൾ അവയുടെ പ്രവേശനക്ഷമതയെ മിനറൽ അയോണുകളിലേക്ക് മാറ്റുന്നു, പക്ഷേ അവ കർശനമായി തിരഞ്ഞെടുത്ത ചാനലുകളല്ല. ഉദാഹരണത്തിന്, ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് ചാനലുകൾക്ക് പെർമാസബിലിറ്റി Na+, K+ കാറ്റേഷനുകളിലേക്കോ K+, CI+ അയോണുകളിലേക്കോ മാറ്റാൻ കഴിയും. ലിഗാൻഡ് ബൈൻഡിംഗിന്റെ ഈ സെലക്റ്റിവിറ്റിയും അയോണിക് പെർമാസബിലിറ്റിയിലെ മാറ്റങ്ങളും മാക്രോമോളിക്യൂളിന്റെ സ്പേഷ്യൽ ഘടനയിൽ ജനിതകമായി നിശ്ചയിച്ചിരിക്കുന്നു.

അയോൺ ചാനൽ രൂപീകരിക്കുന്ന മാക്രോമോളിക്യൂളിന്റെ മധ്യസ്ഥന്റെയും റിസപ്റ്ററിന്റെയും പ്രതിപ്രവർത്തനം നേരിട്ട് ചാനലിന്റെ പ്രവേശനക്ഷമതയിലെ മാറ്റത്തോടൊപ്പമാണെങ്കിൽ, ഏതാനും മില്ലിസെക്കൻഡുകൾക്കുള്ളിൽ ഇത് ധാതുക്കളുടെ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണിന്റെ പ്രവേശനക്ഷമതയിൽ മാറ്റത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അയോണുകളും പോസ്റ്റ്സിനാപ്റ്റിക് സാധ്യതയുടെ മൂല്യവും. അത്തരം ചാനലുകളെ ഫാസ്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കുകയും പ്രാദേശികവൽക്കരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, ആക്സോ-ഡെൻഡ്രിറ്റിക് എക്സിറ്റേറ്ററി സിനാപ്സുകളുടെയും ആക്സോസോമാറ്റിക് ഇൻഹിബിറ്ററി സിനാപ്സുകളുടെയും പോസ്റ്റ്സിനാപ്റ്റിക് മെംബ്രണിൽ.

സ്ലോ ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകളുണ്ട്. ഫാസ്റ്റ് ചാനലുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, അവയുടെ ഓപ്പണിംഗ് മധ്യസ്ഥമാക്കുന്നത് റിസപ്റ്റർ മാക്രോമോളിക്യൂളുമായുള്ള ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ നേരിട്ടുള്ള ഇടപെടലിലൂടെയല്ല, മറിച്ച് ജി പ്രോട്ടീൻ സജീവമാക്കൽ, ജിടിപിയുമായുള്ള അതിന്റെ ഇടപെടൽ, ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ട്രാൻസ്മിഷനിലെ ദ്വിതീയ സന്ദേശവാഹകരുടെ നിലയിലെ വർദ്ധനവ് എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള സംഭവങ്ങളുടെ ഒരു ശൃംഖലയാണ്. ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്റർ സിഗ്നലിന്റെ, അയോൺ ചാനലിനെ ഫോസ്ഫോറിലേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, മിനറൽ അയോണുകൾക്കുള്ള അതിന്റെ പെർമാസബിലിറ്റിയിലെ മാറ്റത്തിനും പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യലിന്റെ മൂല്യത്തിൽ അനുബന്ധ മാറ്റത്തിനും കാരണമാകുന്നു. വിവരിച്ച സംഭവങ്ങളുടെ മുഴുവൻ ശൃംഖലയും നൂറുകണക്കിന് മില്ലിസെക്കൻഡുകൾക്കുള്ളിൽ നടക്കുന്നു. ഹൃദയത്തിന്റെയും മിനുസമാർന്ന പേശികളുടെയും നിയന്ത്രണത്തിന്റെ സംവിധാനങ്ങൾ പഠിക്കുമ്പോൾ അത്തരം സ്ലോ ലിഗാൻഡ്-ആശ്രിത അയോൺ ചാനലുകൾ നമുക്ക് നേരിടേണ്ടിവരും.

സുഗമമായ പേശി കോശങ്ങളുടെ എൻഡോപ്ലാസ്മിക് റെറ്റിക്യുലത്തിന്റെ ചർമ്മത്തിൽ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച ചാനലുകളാണ് ഒരു പ്രത്യേക തരം. ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്‌ഡക്ഷന്റെ രണ്ടാമത്തെ സന്ദേശവാഹകനായ ഇനോസിറ്റോൾ ട്രൈ-ഫോസ്ഫേറ്റ്-IFZ ആണ് അവരുടെ ലിഗാൻഡ്.

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ്, ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകളിൽ അന്തർലീനമായ ചില ഘടനാപരവും പ്രവർത്തനപരവുമായ ഗുണങ്ങളാൽ സവിശേഷതയുള്ള അയോൺ ചാനലുകളെ വിവരിക്കുന്നു. അവ വോൾട്ടേജ്-ഇൻസെൻസിറ്റീവ് അയോൺ ചാനലുകളാണ്, ഗേറ്റ് മെക്കാനിസത്തിന്റെ അവസ്ഥ സൈക്ലിക് ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകൾ (cAMP, cGMP) നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രയുടെ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ COOH ടെർമിനലുമായി ചാക്രിക ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകൾ ബന്ധിപ്പിക്കുകയും ചാനൽ സജീവമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

കാറ്റേഷനുകൾക്കുള്ള പെർമാസബിലിറ്റിയുടെ കുറഞ്ഞ സെലക്റ്റിവിറ്റിയും പരസ്പരം പ്രവേശനക്ഷമതയെ സ്വാധീനിക്കാനുള്ള രണ്ടാമത്തേതിന്റെ കഴിവുമാണ് ഈ ചാനലുകളുടെ സവിശേഷത. അങ്ങനെ, Ca 2+ അയോണുകൾ, എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ പരിതസ്ഥിതിയിൽ നിന്ന് സജീവമാക്കിയ ചാനലുകളിലൂടെ പ്രവേശിക്കുന്നു, Na 2+ അയോണുകൾക്കുള്ള ചാനലുകളുടെ പ്രവേശനക്ഷമത തടയുന്നു. അത്തരം ചാനലുകളുടെ ഒരു ഉദാഹരണമാണ് റെറ്റിനയുടെ വടി അയോൺ ചാനലുകൾ, അതിന്റെ പ്രവേശനക്ഷമത Ca 2+, Na 2+ അയോണുകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് cGMP യുടെ നിലയാണ്.

കേന്ദ്ര നാഡീവ്യൂഹത്തിലെ നിരവധി സെൻസറി റിസപ്റ്ററുകളിൽ നിന്നുള്ള സിഗ്നലുകളുടെ സിനാപ്റ്റിക് ട്രാൻസ്മിഷൻ നൽകുന്ന മെംബ്രൻ ഘടനകളിൽ ലിഗൻഡ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകൾ വ്യാപകമായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു; നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെ സിനാപ്സുകളിൽ സിഗ്നലുകളുടെ കൈമാറ്റം; നാഡീവ്യൂഹത്തിന്റെ സിഗ്നലുകൾ ഫലപ്രാപ്തി കോശങ്ങളിലേക്ക് കൈമാറുന്നു.

പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണുകളിൽ ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകൾ സജീവമാക്കുന്ന ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററുകളുടെ സഹായത്തോടെയാണ് നാഡീവ്യവസ്ഥയിൽ നിന്ന് പല ഇഫക്റ്റർ അവയവങ്ങളിലേക്കും കമാൻഡുകൾ നേരിട്ട് കൈമാറുന്നത് എന്നത് ഇതിനകം ശ്രദ്ധിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, അവയുടെ ലിഗാൻഡുകൾ (അഗോണിസ്റ്റുകൾ അല്ലെങ്കിൽ എതിരാളികൾ) പുറമേയുള്ള സ്വഭാവമുള്ള പദാർത്ഥങ്ങളും ആകാം, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ അവ ഔഷധ പദാർത്ഥങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്റർ അപെറ്റൈൽകോളിന് ഘടനയിൽ സമാനമായ ഡിപ്ലാസിൻ എന്ന പദാർത്ഥം ശരീരത്തിൽ പ്രവേശിച്ചതിനുശേഷം, ന്യൂറോ മസ്കുലർ സിനാപ്സുകളിൽ ലിഗാൻഡ്-ആശ്രിത അയോൺ ചാനലുകൾ നീണ്ടുനിൽക്കും, ഇത് നാഡി നാരുകളിൽ നിന്ന് പേശികളിലേക്ക് നാഡീ പ്രേരണകൾ കൈമാറുന്നത് നിർത്തുന്നു. . ശരീരത്തിന്റെ എല്ലിൻറെ പേശികളുടെ വിശ്രമം സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് സങ്കീർണ്ണമായ ശസ്ത്രക്രിയാ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ആവശ്യമായി വന്നേക്കാം. ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകളുടെ അവസ്ഥ മാറ്റാനും ന്യൂറോ മസ്കുലർ സിനാപ്‌സുകളിൽ സിഗ്നൽ സംപ്രേഷണം തടയാനും കഴിയുന്ന ഡിപ്ലസിനും മറ്റ് വസ്തുക്കളെയും മസിൽ റിലാക്സന്റുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

അരി. 5. ദൃഢമായി ബന്ധപ്പെടുന്ന രണ്ട് സെല്ലുകൾക്കിടയിലുള്ള ഗ്യാപ്പ് ജംഗ്ഷൻ ചാനലുകൾ

മെഡിക്കൽ പ്രാക്ടീസിൽ, വിവിധ ടിഷ്യൂകളുടെ കോശങ്ങളുടെ ലിഗാൻഡ്-ആശ്രിത അയോൺ ചാനലുകളുടെ അവസ്ഥയെ ബാധിക്കുന്ന മറ്റ് പല ഔഷധ പദാർത്ഥങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

സെൽ വിടവ് (ഇറുകിയ) ജംഗ്ഷൻ ചാനലുകൾ

പരസ്പരം വളരെ അടുത്തുള്ള രണ്ട് അയൽ സെല്ലുകൾ തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്ക മേഖലയിൽ ഗ്യാപ് ജംഗ്ഷൻ ചാനലുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു. ഓരോ കോൺടാക്റ്റിംഗ് സെല്ലിന്റെയും മെംബ്രണിൽ, കൺസെക്സിൻസ് എന്ന് വിളിക്കുന്ന ആറ് പ്രോട്ടീൻ ഉപഘടകങ്ങൾ ഒരു ഷഡ്ഭുജ ഘടന ഉണ്ടാക്കുന്നു, അതിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് ഒരു സുഷിരം അല്ലെങ്കിൽ അയോൺ ചാനൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു - ഒരു കോൺക്സൺ (ചിത്രം 5).

തൊട്ടടുത്തുള്ള സെല്ലിന്റെ മെംബ്രണിലെ കോൺടാക്റ്റ് പോയിന്റിൽ ഒരു മിറർ ഘടന രൂപം കൊള്ളുന്നു, അവയ്ക്കിടയിലുള്ള അയോൺ ചാനൽ സാധാരണമായിത്തീരുന്നു. അത്തരം അയോൺ ചാനലുകളിലൂടെ, Ca 2+ അയോണുകൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള വിവിധ ധാതു അയോണുകൾക്കും കുറഞ്ഞ തന്മാത്രാ ഭാരം ഉള്ള ഓർഗാനിക് പദാർത്ഥങ്ങൾക്കും സെല്ലിൽ നിന്ന് കോശത്തിലേക്ക് നീങ്ങാൻ കഴിയും. കോശങ്ങളുടെ വിടവ് ജംഗ്ഷനുകളുടെ ചാനലുകൾ മയോകാർഡിയം, മിനുസമാർന്ന പേശികൾ, റെറ്റിന, നാഡീവ്യൂഹം എന്നിവയുടെ കോശങ്ങൾക്കിടയിൽ വിവരങ്ങളുടെ കൈമാറ്റം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

സോഡിയം ചാനലുകൾ

വോൾട്ടേജ്-ആശ്രിത, വോൾട്ടേജ്-സ്വതന്ത്ര (ലിഗാൻഡ്-ആശ്രിത, മെക്കാനിക്കൽ, നിഷ്ക്രിയ, മുതലായവ) സോഡിയം ചാനലുകൾ ശരീരത്തിലെ കോശങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകൾ

അവയിൽ ഒരു α-സബ്യുണിറ്റ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അത് ചാനൽ രൂപീകരിക്കുന്നു, കൂടാതെ സോഡിയം ചാനലുകളുടെ അയോൺ പെർമാസബിലിറ്റിയും നിർജ്ജീവമാക്കൽ ചലനാത്മകതയും (ചിത്രം 6) മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യുന്ന രണ്ട് β-ഉപയൂണിറ്റുകൾ.

അരി. 6. വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലിന്റെ α-സബ്യൂണിറ്റിന്റെ ദ്വിമാന ഘടന. വാചകത്തിലെ വിവരണം

ചിത്രത്തിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നതുപോലെ. 6, അമിനോ ആസിഡ് ലൂപ്പുകളാൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ആറ് ഹെലിക്കൽ ട്രാൻസ്മെംബ്രെൻ സെഗ്‌മെന്റുകൾ അടങ്ങുന്ന ഒരേ തരത്തിലുള്ള നാല് ഡൊമെയ്‌നുകളാണ് a-സബ്യുണിറ്റിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നത്. അഞ്ചാമത്തെയും ആറാമത്തെയും സെഗ്‌മെന്റുകളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ലൂപ്പുകൾ ചാനൽ സുഷിരത്തെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയാണ്, നാലാമത്തെ സെഗ്‌മെന്റിൽ പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള അമിനോ ആസിഡുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവ മെംബ്രണിലെ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിന്റെ സെൻസറുകളാണ്, കൂടാതെ ട്രാൻസ്‌മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഷിഫ്റ്റുകളിൽ ഗേറ്റ് മെക്കാനിസത്തിന്റെ സ്ഥാനം നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകളിൽ രണ്ട് ഗേറ്റ് മെക്കാനിസങ്ങളുണ്ട്, അവയിലൊന്ന് - ആക്ടിവേഷൻ (നാലാം സെഗ്മെന്റിന്റെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ) മെംബ്രൺ ഡിപോളറൈസേഷനിൽ ചാനലിന്റെ ഓപ്പണിംഗ് (ആക്ടിവേഷൻ) ഉറപ്പാക്കുന്നു, രണ്ടാമത്തേത് (ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ലൂപ്പിന്റെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ. 3-ഉം 4-ഉം ഡൊമെയ്‌നുകൾക്കിടയിൽ) - മെംബ്രൺ റീചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ അതിന്റെ നിഷ്‌ക്രിയത്വം. ഈ രണ്ട് മെക്കാനിസങ്ങളും ചാനൽ ഗേറ്റിന്റെ സ്ഥാനം അതിവേഗം മാറ്റുന്നതിനാൽ, വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകൾ ഫാസ്റ്റ് അയോൺ ചാനലുകളാണ്, അവ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്ന ടിഷ്യൂകളിലെ പ്രവർത്തന സാധ്യതകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും നാഡി, പേശി നാരുകൾ എന്നിവയുടെ ചർമ്മത്തിൽ അവയുടെ ചാലകത്തിനും നിർണായകമാണ്.

ഈ ചാനലുകൾ ന്യൂറോണുകളുടെ ആക്സൺ കുന്നിന്റെ സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് മെംബ്രണുകളിലും, ഡെൻഡ്രൈറ്റുകളിലും ആക്സോണുകളിലും, ന്യൂറോ മസ്കുലർ സിനാപ്സിന്റെ പെരിസൈനാപ്റ്റിക് മേഖലയുടെ മെംബ്രണിലും, വരയുള്ള പേശികളുടെയും സങ്കോചമുള്ള മയോകാർഡിയത്തിന്റെയും നാരുകളുടെ സാർകോലെമ്മയിൽ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ ഘടനകളിലെ സോഡിയം ചാനലുകളുടെ വിതരണ സാന്ദ്രത വ്യത്യസ്തമാണ്. മൈലിനേറ്റഡ് നാഡി നാരുകളിൽ, അവ പ്രധാനമായും റാൺവിയറിന്റെ നോഡുകളുടെ വിസ്തൃതിയിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, അവിടെ അവയുടെ സാന്ദ്രത ഒരു ചതുരശ്ര മൈക്രോൺ വിസ്തീർണ്ണത്തിന് 10,000 ചാനലുകളിൽ എത്തുന്നു, കൂടാതെ അൺമൈലിനേറ്റഡ് നാരുകളിൽ ചാനലുകൾ ഒരു ചതുരത്തിന് ഏകദേശം 20 ചാനലുകൾ സാന്ദ്രതയോടെ കൂടുതൽ തുല്യമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. മൈക്രോൺ ഏരിയ. ഈ ചാനലുകൾ നാഡീകോശ ശരീരത്തിന്റെ മെംബ്രണുകളുടെ ഘടനയിലും സെൻസറി റിസപ്റ്ററുകൾ നേരിട്ട് രൂപപ്പെടുത്തുന്ന നാഡീ എൻഡിംഗുകളുടെ മെംബ്രണിലും ഇഫക്റ്റർ സെല്ലുകളുടെ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണുകളിലും പ്രായോഗികമായി ഇല്ല.

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകൾക്കിടയിൽ, ഒമ്പതിലധികം ഉപവിഭാഗങ്ങൾ ഇതിനകം വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു, α- ഉപയൂണിറ്റുകളുടെ ഗുണങ്ങളിൽ വ്യത്യാസമുണ്ട്, ഒരു പ്രത്യേക ടിഷ്യു അഫിലിയേഷൻ ഉള്ളതും ബ്ലോക്കറുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് വ്യത്യസ്ത സെൻസിറ്റിവിറ്റിയിൽ വ്യത്യാസമുള്ളതുമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, SCN4A ജീൻ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീൻ മുഖേന രൂപപ്പെടുന്ന ചാനലിന്റെ ഒരു ഉപവിഭാഗം, പൂർണ്ണമായി വേർതിരിക്കപ്പെട്ടതും കണ്ടുപിടിച്ചതുമായ എല്ലിൻറെ പേശികളുടെ സാർകോലെമ്മയിൽ കാണപ്പെടുന്നു, ടെട്രോഡോടോക്സിൻ, സാക്സിടോക്സിൻ, സി-കൊനോടോക്സിൻ എന്നിവയാണ് അതിന്റെ ബ്ലോക്കറുകൾ. മിക്ക കേസുകളിലും, α- ഉപഘടകങ്ങൾ ടെട്രോഡോടോക്സിൻ പ്രവർത്തനത്തോട് സംവേദനക്ഷമമാണ്, ഇത് മൈക്രോമോളാർ സാന്ദ്രതയിൽ സുഷിരങ്ങളെയും അതുവഴി സോഡിയം ചാനലുകളിലേക്കുള്ള പ്രവേശനത്തെയും തടയുന്നു.

സോഡിയം ചാനലുകളുടെ വിഷവസ്തുക്കൾ അവയുടെ നിഷ്ക്രിയത്വത്തിന്റെ വേഗത കുറയ്ക്കുന്നതായി അറിയപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, സെഗ്‌മെന്റ് 4-ന്റെ S3-S4 ലൂപ്പിന്റെ അമിനോ ആസിഡ് അവശിഷ്ടങ്ങളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച് സീ അനീമൺ ടോക്‌സിനും (ATX), സ്കോർപിയോൺ a-ടോക്‌സിനും (ScTX) നിഷ്‌ക്രിയമാകാൻ കാലതാമസം വരുത്തുന്നു.

വിളിക്കപ്പെടുന്ന പദാർത്ഥങ്ങൾ അനസ്തെറ്റിക്മുതലായവ). സോഡിയം ചാനലുകൾ തടയുമ്പോൾ അനസ്തേഷ്യ കൈവരിക്കുന്നത് അഫെറന്റ് നാഡി നാരുകളിൽ നാഡി പ്രേരണകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള സാധ്യത ഇല്ലാതാക്കുകയും അതുവഴി സെൻസറി പെയിൻ റിസപ്റ്ററുകളിൽ നിന്ന് കേന്ദ്ര നാഡീവ്യവസ്ഥയിലേക്കുള്ള സിഗ്നലുകൾ സംപ്രേഷണം ചെയ്യുന്നത് തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.

സോഡിയം ചാനലുകളുടെ ഘടനയിലെ മാറ്റങ്ങൾ നിരവധി രോഗങ്ങളുടെ വികാസത്തിന് കാരണമാകുമെന്ന് കണ്ടെത്തി. ഉദാഹരണത്തിന്, SCNlb ജീൻ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ചാനലിന്റെ ഘടനയിലെ മാറ്റം, ശരീര താപനില (പനി പിടിച്ചെടുക്കൽ) വർദ്ധിക്കുന്ന അപസ്മാരം, അപസ്മാരം എന്നിവയുടെ സാമാന്യവൽക്കരിച്ച രൂപങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

പല സൂക്ഷ്മാണുക്കളും മനുഷ്യശരീരത്തിൽ വിഷവസ്തുക്കളെ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു - ബാധിത കോശങ്ങളിലെ അയോൺ ചാനലുകളെ തടയുന്ന പദാർത്ഥങ്ങൾ, അയോൺ ബാലൻസിലെ അസന്തുലിതാവസ്ഥയും കോശ മരണവും ഉണ്ടാകാം. മറ്റ് സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ, നേരെമറിച്ച്, കോശ സ്തരത്തിൽ അയോൺ ചാനലുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് അവയുടെ വിഷവസ്തുക്കൾ (പെർഫോറിൻസ്) ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ചും, മനുഷ്യരിൽ പ്രത്യേകിച്ച് അപകടകരമായ അണുബാധയ്ക്ക് കാരണമാകുന്ന ആന്ത്രാക്സ് ബാസിലസിന്റെ വിഷവസ്തു, കോശത്തെ ആക്രമിക്കുകയും അതിന്റെ മെംബറേനിൽ പുതിയ സുഷിരങ്ങൾ (ചാനലുകൾ) രൂപപ്പെടുത്തുകയും അതിലൂടെ മറ്റ് വിഷവസ്തുക്കൾ കോശത്തിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ വിഷവസ്തുക്കളുടെ പ്രവർത്തനം ഈ രോഗത്തിൽ ആക്രമിക്കപ്പെട്ട കോശങ്ങളുടെ മരണത്തിനും ഉയർന്ന മരണത്തിനും കാരണമാകുന്നു. ശാസ്ത്രജ്ഞർ β-സൈക്ലോഡെക്സ്ട്രിൻ എന്ന പദാർത്ഥത്തെ സമന്വയിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഇത് തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ചാനലിന്റെ ആകൃതിയോട് സ്പേഷ്യൽ ഘടനയിൽ അടുത്താണ്. ഈ പദാർത്ഥം സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ വിഷവസ്തുക്കൾ രൂപപ്പെടുന്ന ചാനലുകളെ തടയുന്നു, കോശങ്ങളിലേക്ക് വിഷവസ്തുക്കൾ പ്രവേശിക്കുന്നത് തടയുന്നു, ആന്ത്രാക്സ് ബാധിച്ച പരീക്ഷണാത്മക മൃഗങ്ങളെ മരണത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷിക്കുന്നു.

വോൾട്ടേജ്-സ്വതന്ത്ര സോഡിയം ചാനലുകൾ

ലിഗൻഡ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകൾ.അവയുടെ പൊതുവായ ഘടനയും ഗുണങ്ങളും ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകളുടെ വിവരണത്തിൽ മുകളിൽ ചർച്ച ചെയ്തിരിക്കുന്നു. ന്യൂറോ മസ്കുലർ സിനാപ്‌സിന്റെ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണിലെ നിക്കോട്ടിൻ-സെൻസിറ്റീവ് കോളിനെർജിക് റിസപ്റ്ററിന്റെ സോഡിയം ചാനലുകൾ, കേന്ദ്ര നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെ ഇന്റർന്യൂറോൺ സിനാപ്‌സുകൾ, ഓട്ടോണമിക് നാഡീവ്യൂഹം (പ്രെഗാംഗ്ലിയോണിക്, ഗാംഗ്ലിയോണിക് ന്യൂറോണുകൾ) എന്നിവയിൽ ഇത്തരത്തിലുള്ള സോഡിയം ചാനലുകൾ ശരീരത്തിൽ വ്യാപകമായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകൾ കേന്ദ്ര നാഡീവ്യൂഹത്തിന്റെ മറ്റ് ആവേശകരമായ (ഗ്ലൂട്ടാമേറ്റ്- അസ്പാർട്ടാറ്റർജിക്) സിനാപ്സുകളുടെ പോസ്റ്റ്നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണുകളിൽ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ചിരിക്കുന്നു. സിനാപ്‌സുകളിൽ ആവേശകരമായ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലും ന്യൂറോണുകൾക്കിടയിലും ന്യൂറോണുകൾക്കും ഇഫക്റ്റർ സെല്ലുകൾക്കുമിടയിൽ സിഗ്നലുകൾ കൈമാറുന്നതിലും അവ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണിലെ ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകൾ കർശനമായി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ടവയല്ല, മാത്രമല്ല നിരവധി അയോണുകളിലേക്ക് ഒരേസമയം പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയും: സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം, സോഡിയം, കാൽസ്യം.

വോൾട്ടേജ്-സ്വതന്ത്ര സോഡിയം ചാനലുകൾ രണ്ടാമത്തെ സന്ദേശവാഹകർ ഗേറ്റ് ചെയ്യുന്നു.ഈ സോഡിയം ചാനലുകളുടെ അവസ്ഥ cGMP (ഫോട്ടോറിസെപ്റ്ററുകൾ), cAMP (ഘ്രാണ റിസപ്റ്ററുകൾ), ജി പ്രോട്ടീൻ ഉപഘടകങ്ങൾ (മയോകാർഡിയം) എന്നിവയാൽ നിയന്ത്രിക്കാനാകും.

മെക്കാനിക്കൽ സെൻസിറ്റീവ് സോഡിയം ചാനലുകൾ.രക്തക്കുഴലുകൾ, ഹൃദയം, പൊള്ളയായ ആന്തരിക അവയവങ്ങൾ, വരയുള്ള പേശികളുടെ പ്രൊപ്രിയോസെപ്റ്ററുകൾ, മിനുസമാർന്ന മയോസൈറ്റുകളുടെ മെംബ്രൺ എന്നിവയുടെ മതിലുകളുടെ മെക്കാനിക്കൽ റിസപ്റ്ററുകളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. സെൻസറി റിസപ്റ്ററുകളിൽ അവരുടെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ, മെക്കാനിക്കൽ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഊർജ്ജം പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിന്റെ ആന്ദോളനമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു - റിസപ്റ്റർ പൊട്ടൻഷ്യൽ.

നിഷ്ക്രിയ സോഡിയം കയറുകൾ.ആവേശകരമായ കോശങ്ങളുടെ സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് മെംബ്രണുകളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. Na+ അയോണുകൾക്കുള്ള ഈ ചാനലുകളുടെ പെർമാസബിലിറ്റി ചെറുതാണ്, എന്നാൽ അവയിലൂടെ Na അയോണുകൾ എക്‌സ്‌ട്രാ സെല്ലുലാർ സ്‌പെയ്‌സുകളിൽ നിന്ന് കോശങ്ങളിലേക്ക് ഒരു കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയന്റിനൊപ്പം വ്യാപിക്കുകയും സ്‌തരത്തെ ഒരുവിധം ഡിപോളറൈസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. മിനുസമാർന്ന മയോസൈറ്റുകളുടെ സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് മെംബ്രണിന്റെ സോഡിയം ചാനലുകൾ കൂടുതൽ പ്രവേശനക്ഷമതയുള്ളതാണ്. സ്ട്രൈറ്റഡ് പേശികളുടെ മയോസൈറ്റുകളുടെ സ്തരത്തേക്കാൾ (ഏകദേശം 90 mV വിശ്രമ സാധ്യത) അവർ അതിനെ വലിയ അളവിൽ (ഏകദേശം 50 mV വിശ്രമ സാധ്യത) ഡിപോളറൈസ് ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ, നിഷ്ക്രിയ സോഡിയം ചാനലുകൾ വിശ്രമിക്കുന്ന മെംബ്രൺ സാധ്യതയുടെ രൂപീകരണത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

സോഡിയം എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ.സോഡിയം-കാൽസ്യം എക്സ്ചേഞ്ചർ, അല്ലെങ്കിൽ സോഡിയം-കാൽസ്യം എക്സ്ചേഞ്ചർ, മുമ്പ് വിവരിച്ചിട്ടുള്ളതും കോൺട്രാക്റ്റൈൽ കാർഡിയോമയോസൈറ്റുകളിൽ നിന്ന് കാൽസ്യം അയോണുകൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിൽ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നതുമാണ്.

സോഡിയം പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ചർ.സോഡിയം അയോണുകൾ സെല്ലിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിന് പകരമായി ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ സ്പേസിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ പ്രോട്ടോണുകളെ നീക്കം ചെയ്യുന്ന ഒരു പ്രത്യേക തരം ചാനൽ രൂപീകരണ പ്രോട്ടീനാണിത്. സെല്ലിലെ പിഎച്ച് കുറയുമ്പോൾ പ്രോട്ടോണുകളുടെ നീക്കം സജീവമാകുന്നു.

സോഡിയം എക്സ്ചേഞ്ച് ചാനലുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകളുടെ സമന്വയം നിയന്ത്രിക്കുന്നത് NAH1 -NAH5 എന്ന അഞ്ച് ജീനുകളാണ്.

പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ്, വോൾട്ടേജ്-ഇൻസെൻസിറ്റീവ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ ഉണ്ട്. രണ്ടാമത്തേതിൽ, നിഷ്ക്രിയവും ലിഗാൻഡ് ആശ്രിതവും മറ്റ് തരത്തിലുള്ള പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകളും വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ചട്ടം പോലെ, സോഡിയം ചാനലുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന അതേ കോശങ്ങളുടെയും ടിഷ്യൂകളുടെയും ചർമ്മത്തിൽ പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ കാണപ്പെടുന്നു. ഈ അയോൺ ചാനലുകളുടെ ക്രമീകരണത്തിലെ അത്തരം സമാന്തരതയുടെ ഒരു കാരണം, Na+, K+ അയോണുകൾ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട കാറ്റേഷനുകളാണ്, ഇവയുടെ വിതരണത്തിന്റെയും ചലനത്തിന്റെയും സ്വഭാവം ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട രൂപങ്ങളിലൊന്നായി വൈദ്യുത സാധ്യതകളുടെ ആവിർഭാവവും മാറ്റവും നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ശരീരത്തിൽ വിവര സിഗ്നൽ കൈമാറ്റം.

പൊട്ടാസ്യം അയോൺ ചാനലുകളുടെ ഒരു സൂപ്പർ ഫാമിലി ഉണ്ട്, അവ ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകൾ, പ്രാദേശികവൽക്കരണം, ചാനലുകളുടെ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ അനുസരിച്ച് പ്രത്യേക കുടുംബങ്ങൾ, തരങ്ങൾ, ഉപവിഭാഗങ്ങൾ എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. മൂന്ന് ഡസനിലധികം പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ വിവരിച്ചിട്ടുണ്ട്, അവയുടെ വിശദമായ സവിശേഷതകൾ നൽകാൻ കഴിയില്ല. അതിനാൽ, ഉദാഹരണങ്ങളായി, പ്രാഥമികമായി സിഗ്നലിംഗ് പാതകളുമായും നാഡീ, പേശി പ്രക്രിയകളുടെ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങളുമായും ബന്ധപ്പെട്ട കുടുംബങ്ങളുടെയും അയോൺ ചാനലുകളുടെയും വിവരണങ്ങൾ നൽകും.

നിഷ്ക്രിയ പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ

വിശ്രമാവസ്ഥയിൽ, ഉത്തേജക കോശങ്ങളുടെ സ്തരങ്ങൾ K അയോണുകളിലേക്ക് താരതമ്യേന പ്രവേശനക്ഷമതയുള്ളതും Na + അയോണുകളിലേക്ക് മോശമായി കടന്നുപോകുന്നതും ആണെന്ന് അറിയാം. ട്രാൻസ്മെംബ്രെൻ വൈദ്യുത പ്രവാഹങ്ങളുടെ വാഹകർ അയോണുകൾ ആയതിനാൽ, കോശ സ്തരത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹം അളക്കുന്നതിലൂടെ, അയോൺ ചാനലുകളുടെ അവസ്ഥ നിർണ്ണയിക്കാനാകും. സെല്ലിൽ നിന്നുള്ള കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയന്റിനൊപ്പം കെ അയോണുകളുടെ വ്യാപനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ട്രാൻസ്മെംബ്രെൻ വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഏകദേശം രണ്ട് പിക്കോആമ്പിയറുകളാണെന്നും സ്പന്ദിക്കുന്ന സ്വഭാവമുണ്ടെന്നും പൾസേഷന്റെ ശരാശരി ദൈർഘ്യം നിരവധി മില്ലിസെക്കൻഡുകളാണെന്നും ഇത് കണ്ടെത്തി. ഈ നിരീക്ഷണത്തിൽ നിന്ന്, വിശ്രമ സെല്ലിലെ പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ സ്വയമേവ തുറക്കാനും അടയ്ക്കാനും കഴിയുമെന്ന് നിഗമനം ചെയ്തു, ഇത് സെല്ലിൽ നിന്ന് അവയിലൂടെ കെ അയോണുകളുടെ വ്യാപനത്തിനും മെംബ്രണിൽ വിശ്രമ സാധ്യതയുടെ രൂപീകരണത്തിനും സാഹചര്യങ്ങൾ നൽകുന്നു.

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ

ആവേശകരമായ ടിഷ്യൂകളുടെ കോശ സ്തരങ്ങളിൽ വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകളുടെ അസ്തിത്വം അറിയപ്പെട്ടത് അവയുടെ സജീവമാക്കൽ ചലനാത്മകത വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകളുടേതിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണെന്നും മാത്രമല്ല, മറ്റ് ബ്ലോക്കറുകൾ തിരഞ്ഞെടുത്ത് അവയെ തടയുകയും ചെയ്യുന്നു. സോഡിയം ചാനലുകൾ പോലെ തന്നെ പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകളും സജീവമാക്കപ്പെടുന്നു, സെൽ മെംബ്രൺ ഒരു നിർണായക തലത്തിലേക്ക് ഡിപോളറൈസ് ചെയ്യുമ്പോൾ, അതേ സമയം, സെല്ലിൽ നിന്നുള്ള K+ അയോണുകളുടെ എക്സിറ്റ് നിരക്ക് Na+ ന്റെ പ്രവേശന നിരക്കിനേക്കാൾ വളരെ സാവധാനത്തിൽ വർദ്ധിക്കുന്നു. സെല്ലിലേക്ക് അയോണുകൾ.

പൊട്ടാസ്യം ചാനലിന്റെ സെലക്ടീവ് ഫിൽട്ടർ, സോഡിയം ചാനലുകളിൽ സമാനമായ ഫിൽട്ടറിന്റെ ബാഹ്യ സ്ഥാനത്തിന് വിപരീതമായി, പോർ വായയുടെ ഉള്ളിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത് (ചിത്രം 7). Na+, K+ കാറ്റേഷനുകളുമായും വിവിധ പ്രത്യേക ബ്ലോക്കറുകളുമായും ബന്ധപ്പെട്ട് ഈ ചാനലുകളുടെ സെലക്റ്റിവിറ്റിയുടെ അസ്തിത്വം - ടെട്രോഡോടോക്സിൻ (സോഡിയത്തിന്), ടെട്രെതൈലാമോണിയം (പൊട്ടാസ്യത്തിന്) - ഈ ചാനലുകളുടെ വ്യത്യസ്ത ഘടനയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ ടെട്രാമറുകളാണ്, കൂടാതെ മധ്യഭാഗത്ത് ഒരു സുഷിരം ഉണ്ടാക്കുന്ന നാല് ഉപയൂണിറ്റുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നതും അല്ലാത്തതുമായ കോശങ്ങളുടെ ചർമ്മത്തിൽ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഡിപോളറൈസേഷനുശേഷം മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ വീണ്ടെടുക്കൽ നിരക്കിൽ (റീപോളറൈസേഷൻ) അവ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, അങ്ങനെ, പ്രവർത്തന സാധ്യതകളുടെ രൂപവും ആവൃത്തിയും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലും. മന്ദഗതിയിലുള്ള പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകളെ ട്രൈതൈലാമോണിയം, 4-അമിനോപിരിഡിൻ, ഫെൻസിക്ലിഡിൻ, 9-അമിനോഅക്രിഡിൻ എന്നിവ തടയുന്നു.

അരി. 7. പൊട്ടാസ്യം ചാനൽ: a - ഇടത് - a-subunit ന്റെ ദ്വിമാന ഘടന; വലതുവശത്ത് ചാനലിന്റെ ഒരു ഡയഗ്രം ഉണ്ട്; b - സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് മെംബ്രണിലെ പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകളുടെ ഇലക്ട്രോൺ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഡയഗ്രം.

വേഗത കുറഞ്ഞ പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾക്ക് പുറമേ, ഫാസ്റ്റ് വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ വിവരിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഇവയുടെ ഓപ്പണിംഗ് ഗതിവിഗതികൾ ഫാസ്റ്റ് വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം ചാനലുകളുടേതിന് സമാനമാണ്. ഈ പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ ഡിപോളറൈസേഷനുശേഷം വേഗത്തിൽ തുറക്കുന്നു, പിന്നീട് പൂർണ്ണമായും നിർജ്ജീവമാകുന്നു, അവയുടെ പുനർനിർമ്മാണത്തിന് മെംബ്രണിന്റെ പുനർധ്രുവീകരണം മാത്രമല്ല, കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷൻ ആവശ്യമാണ്.

ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന തന്മാത്രകളുടെ സമന്വയവും അസംബ്ലിയും എൻകോഡ് ചെയ്യുന്ന ജീനുകളുടെ പേരുകൾക്ക് അനുസൃതമായി, കെസിഎൻ എ, ബി, സി, ഇ എന്നീ ഉപവിഭാഗങ്ങളുള്ള ആറ് കെസിഎൻ തരങ്ങളും കെസിഎൻക്യു അയോൺ ചാനലുകളുടെ ഒരു കുടുംബവും വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. പിന്നീടുള്ള കുടുംബത്തിന്റെ ചാനലുകൾ മയോകാർഡിയത്തിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.

ലിഗൻഡ്-ഗേറ്റഡ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ

വിവിധ ലിഗാണ്ടുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തോട് സംവേദനക്ഷമതയുള്ള ധാരാളം ചാനലുകൾ അവ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

നിരവധി ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകളുടെ ഒരു തരം മസ്കറിൻ-സെൻസിറ്റീവ് അസറ്റൈൽകോളിൻ റിസപ്റ്റർ-അസോസിയേറ്റഡ് ചാനൽ ആണ്. ഈ ചാനലുകൾ അസറ്റൈൽകോളിൻ ഉപയോഗിച്ച് സജീവമാക്കുന്നു. ബ്രാഡികിനിൻ, ബേരിയം അയോണുകൾ വഴി ചാനലുകൾ തടയാൻ കഴിയും. ഈ ചാനലുകൾക്ക് രണ്ട് ഉപവിഭാഗങ്ങളുണ്ട്: മസ്കറിൻ പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കിയവയും അത് സജീവമാക്കിയവയും. രണ്ടാമത്തേത് ഹൃദയത്തിന്റെ പേസ്മേക്കർ സെല്ലുകളിൽ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ചിരിക്കുന്നു.

ന്യൂറോ മസ്കുലർ സിനാപ്‌സിന്റെ പോസ്റ്റ്‌സിനാപ്‌റ്റിക് മെംബ്രണിലെ ചാനലുകളുടെയും നിക്കോട്ടിൻ-സെൻസിറ്റീവ് അസറ്റൈൽകോളിൻ റിസപ്റ്ററുകളുടെയും സവിശേഷതകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്ന നോൺ-സെലക്ടീവ് വോൾട്ടേജ്-ഇൻഡിപെൻഡന്റ് കാറ്റേഷൻ ചാനലുകളാണ് ലിഗാൻഡ്-ആശ്രിത പൊട്ടാസ്യം ചാനലിന്റെ ഗുണങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നത്. ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീൻ അസറ്റൈൽകോളിനുമായി സംവദിക്കുമ്പോൾ, ഈ നോൺ-സെലക്ടീവ് ചാനൽ തുറക്കുന്നു, അതിലൂടെ Na+ അയോണുകൾ പേശി കോശത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും K അയോണുകൾ അതിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ അയോണുകളുടെ ചലനത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത നിരക്കുകൾ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണിന്റെ ഡിപോളറൈസേഷൻ സംഭവിക്കുന്നത് ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഇത് ഈ മെംബ്രണിൽ നേരിട്ട് ഒരു പ്രവർത്തന സാധ്യതയായി വികസിക്കുന്നില്ല.

എടിപിയുടെ പ്രവർത്തനത്താൽ തടയപ്പെടുകയും സജീവമാക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്ന എടിപി സെൻസിറ്റീവ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്.

പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകളുടെ ഒരു പ്രത്യേക കുടുംബത്തിൽ ഇൻപുട്ട് റെക്റ്റിഫൈയിംഗ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ (ഗേറ്റുകൾ) അല്ലെങ്കിൽ ഇൻപുട്ട് റക്റ്റിഫയറുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. (ഉള്ളിലേക്ക്ശരിയാക്കുന്നു; ഉള്ളിലേക്ക്റക്റ്റിഫയർ). റക്റ്റിഫൈയിംഗ് പൊട്ടാസ്യം ചാനൽ ഗേറ്റ് മെക്കാനിസത്തിൽ വോൾട്ടേജ് സെൻസർ ഇല്ല. ഈ ചാനലുകളുടെ പ്രവർത്തനപരമായ പ്രാധാന്യം പേസ്മേക്കർ സെല്ലുകൾ, പേശി കോശങ്ങൾ, ന്യൂറോണുകൾ എന്നിവയുടെ ആവേശത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്നതാണ്.

ഇൻകമിംഗ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ ശരിയാക്കുന്നതിനുള്ള കുടുംബം, അവയെ എൻകോഡ് ചെയ്യുന്ന ജീനുകളുടെ പേരുകൾ അനുസരിച്ച്, 15-ലധികം തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇൻപുട്ട് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ ശരിയാക്കുന്നതിന്റെ പ്രത്യേക പ്രാധാന്യത്തിന്റെ ഒരു ഉദാഹരണം, പ്രത്യേകിച്ചും, KCNJ ചാനലുകൾ 3, 5, 6, 9 (മറ്റൊരു പദവി കിർ ചാനലുകൾ) ഈ ചാനലുകൾ G യുമായുള്ള ബന്ധത്തിലൂടെ ഹൃദയമിടിപ്പ് നിയന്ത്രിക്കുന്നതിൽ അവരുടെ പ്രത്യേക പങ്ക് ആയിരിക്കാം. കോശങ്ങളുടെ പ്രോട്ടീനും മസ്കറിൻ സെൻസിറ്റീവ് അസറ്റൈൽകോളിൻ റിസപ്റ്ററുകളും - ഹാർട്ട് പേസ്മേക്കറുകൾ.

വോൾട്ടേജ്-ഇൻസെൻസിറ്റീവ് സോഡിയം-ആക്ടിവേറ്റഡ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ അറിയപ്പെടുന്നു.

പ്രത്യേക വോൾട്ടേജ്-ഇൻസെൻസിറ്റീവ് പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ, pH-ലെ മാറ്റങ്ങളോട് സംവേദനക്ഷമതയുള്ളവ, വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു, അവ പാൻക്രിയാറ്റിക് ദ്വീപുകളിലെ β- സെല്ലുകളിൽ കാണപ്പെടുന്നു, അവയിൽ ഒരു ഗ്ലൂക്കോസ് സെൻസറായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ സെൽ വോളിയത്തിലെ മാറ്റങ്ങളോട് സെൻസിറ്റീവ് ആണെന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.

കാൽസ്യം ചാനലുകൾ

കാൽസ്യം ചാനൽ കുടുംബം നാഡി, പേശി ടിഷ്യു എന്നിവയുടെ കോശങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. പേശികളുടെ സാർകോപ്ലാസ്മിക്, എൻഡോപ്ലാസ്മിക് റെറ്റിക്യുലം എന്നിവയുടെ പ്രിസൈനാപ്റ്റിക് ടെർമിനലുകളുടെ മെംബ്രണുകൾ, കാർഡിയോമയോസൈറ്റുകളുടെ സാർകോലെമ്മ, മറ്റ് ടിഷ്യൂകളുടെ കോശങ്ങളുടെ ചർമ്മം എന്നിവയാണ് അവയുടെ പ്രാദേശികവൽക്കരണത്തിന്റെ പ്രധാന സ്ഥലങ്ങൾ.

പെർമാസബിലിറ്റി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള രീതികളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, കാൽസ്യം ചാനലുകളെ വോൾട്ടേജ്-ആശ്രിത, നിഷ്ക്രിയ, ലിഗാൻഡ്-ആശ്രിത, മെക്കാനിക്കൽ സെൻസിറ്റീവ് മുതലായവയായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

നിഷ്ക്രിയത്വത്തിന്റെ തോത് അനുസരിച്ച് കാൽസ്യം ചാനലുകളെ ടി-ടൈപ്പ് ചാനലുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു ( ക്ഷണികമായ- ക്ഷണികം), എൽ-തരം (സ്ലോ). ടിഷ്യു അഫിലിയേഷനും വിഷവസ്തുക്കളോടുള്ള സംവേദനക്ഷമതയും അനുസരിച്ച്, ബി-ടൈപ്പ് ചാനലുകൾ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. (തലച്ചോറ്- തലച്ചോറ്), എൻ-തരം (ന്യൂറോണൽ- ന്യൂറോണൽ), പി-തരം (പുർക്കിൻജെസെൽ- പുർക്കിൻജെ സെൽ), ആർ-ടൈപ്പ് (വിഷങ്ങളെ പ്രതിരോധിക്കും).

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് കാൽസ്യം ചാനലുകൾ

സാധാരണയായി a1, a2, β, y, δ എന്നീ അഞ്ച് ഉപഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഒലിഗോമെറിക് പ്രോട്ടീനാണ് അവ രൂപപ്പെടുന്നത്. വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ എന്നിവയുടെ സമാനമായ ഉപയൂണിറ്റിനൊപ്പം അമിനോ ആസിഡിന്റെ ഘടനയിലും ഘടനയിലും ഉയർന്ന അളവിലുള്ള സമാനതയുള്ള α-സബ്യുണിറ്റ് വഴിയാണ് അയോൺ ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്നത് (ചിത്രം 6, ചിത്രം. 7 കാണുക).

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് കാൽസ്യം ചാനൽ Ca 2+ അയോണുകളിലേക്ക് തിരഞ്ഞെടുക്കാവുന്നതാണ്. സെലക്ടീവ് ഫിൽട്ടർ രൂപപ്പെടുന്ന ഒരു സുഷിരത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്താൽ സെലക്ടിവിറ്റി ഉറപ്പാക്കപ്പെടുന്നു.

ഇതാണു സമയംഒരു 1 ഉപയൂണിറ്റിന്റെ സെഗ്‌മെന്റുകളാൽ രൂപപ്പെട്ടതാണ്, അതിനാൽ, മോണോവാലന്റ് കാറ്റേഷൻ ചാനലുകളുമായുള്ള അതിന്റെ ഘടനയുടെ സാമ്യം കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, കാൽസ്യം ചാനൽ Na+, K+ അയോണുകളിലേക്ക് കടക്കാവുന്നതായിരിക്കണമെന്ന് ഒരാൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ പരിതസ്ഥിതിയിൽ നിന്ന് കാൽസ്യം നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ ഈ ഗുണം യഥാർത്ഥത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു.

സ്വാഭാവിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ചാനൽ സുഷിരത്തിൽ രണ്ട് കാൽസ്യം ബൈൻഡിംഗ് സൈറ്റുകളുടെ സാന്നിധ്യത്താൽ ചാനലിൽ കാൽസ്യത്തിലേക്കുള്ള തിരഞ്ഞെടുക്കൽ ഉറപ്പാക്കപ്പെടുന്നു. അവയിലൊന്ന് ഒരു കൂട്ടം ഗ്ലൂട്ടാമേറ്റ് അവശിഷ്ടങ്ങളാൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു, കുറഞ്ഞ കാൽസ്യം സാന്ദ്രതയിൽ ഇത് ചാനൽ സുഷിരത്തിന്റെ ഈ സൈറ്റുമായി ശക്തമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ കാൽസ്യത്തിനുള്ള ചാനൽ ദുർബലമായി കടന്നുപോകുന്നു. കാൽസ്യം സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, കാൽസ്യം ഒരു രണ്ടാം ബൈൻഡിംഗ് സൈറ്റിൽ കയറാനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിക്കുന്നു; തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന Ca 2+ അയോണുകൾക്കിടയിലുള്ള ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണ ശക്തികൾ ബൈൻഡിംഗ് സൈറ്റുകളിലെ അയോണുകളുടെ താമസ സമയം വളരെ കുറയ്ക്കുന്നു. പുറത്തുവിടുന്ന കാൽസ്യം സജീവമാക്കിയ ചാനലിലൂടെ ഒരു ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഗ്രേഡിയന്റിലൂടെ കോശത്തിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു.

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് കാൽസ്യം ചാനലുകൾ അവ സജീവമാക്കുന്ന പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസ ഷിഫ്റ്റുകളുടെ പരിധി മൂല്യങ്ങളിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ടി-ടൈപ്പ് ചാനലുകൾ മെംബ്രണിലെ ചെറിയ വോൾട്ടേജ് ഷിഫ്റ്റുകൾ വഴി സജീവമാക്കുന്നു, എൽ-, പി-ടൈപ്പുകൾ അവയുടെ സജീവമാക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്ന ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഷിഫ്റ്റ് ത്രെഷോൾഡുകളാണ്.

ശരീരത്തിലെ നിരവധി സുപ്രധാന പ്രക്രിയകളിൽ വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് കാൽസ്യം ചാനലുകൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. സിനാപ്റ്റിക് സിഗ്നൽ സംപ്രേഷണത്തിന് അവയുടെ സജീവമാക്കലും കാൽസ്യം പ്രിസൈനാപ്റ്റിക് ടെർമിനലിലേക്കുള്ള പ്രവേശനവും ആവശ്യമാണ്.

ഹൃദയത്തിലെ പേസ് മേക്കർ സെല്ലുകളിൽ പ്രവർത്തന സാധ്യതകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും അതിന്റെ താളാത്മകമായ സങ്കോചം ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും കാൽസ്യം ചാനലുകളിലൂടെ പേസ് മേക്കർ സെല്ലിലേക്ക് കാൽസ്യം പ്രവേശിക്കുന്നത് ആവശ്യമാണ്. വോൾട്ടേജ് ആശ്രിത കാൽസ്യം ചാനലുകൾ മയോകാർഡിയൽ നാരുകൾ, എല്ലിൻറെ പേശികൾ, രക്തക്കുഴലുകളുടെയും ആന്തരിക അവയവങ്ങളുടെയും മിനുസമാർന്ന മയോസൈറ്റുകൾ എന്നിവയുടെ സാർക്കോപ്ലാസ്മിലേക്ക് കാൽസ്യത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് നിയന്ത്രിക്കുന്നു, ആരംഭം, വേഗത, ശക്തി, അവയുടെ സങ്കോചത്തിന്റെ ദൈർഘ്യം, അതുവഴി ചലനം, പമ്പിംഗ് പ്രവർത്തനം എന്നിവ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ഹൃദയം, രക്തസമ്മർദ്ദം, ശ്വസനം, ശരീരത്തിലെ മറ്റു പല പ്രക്രിയകളും.

നിഷ്ക്രിയ കാൽസ്യം ചാനലുകൾ

മിനുസമാർന്ന മയോസൈറ്റുകളുടെ സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് മെംബ്രണുകളിൽ കാണപ്പെടുന്നു. അവ വിശ്രമവേളയിൽ കാൽസ്യത്തിലേക്ക് കടക്കാവുന്നവയാണ്, കൂടാതെ K+, Na+ അയോണുകൾക്കൊപ്പം കാൽസ്യവും ട്രാൻസ്‌മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം അല്ലെങ്കിൽ മിനുസമാർന്ന മയോസൈറ്റുകളുടെ വിശ്രമ സാധ്യതകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ ചാനലുകളിലൂടെ മിനുസമാർന്ന മയോസൈറ്റിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്ന കാൽസ്യം എൻഡോപ്ലാസ്മിക് റെറ്റിക്യുലത്തിൽ അതിന്റെ കരുതൽ നികത്തലിന്റെ ഉറവിടമാണ്, ഇത് ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ സിഗ്നലുകളുടെ പ്രക്ഷേപണത്തിൽ ഒരു ദ്വിതീയ സന്ദേശവാഹകനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

വിശ്രമിക്കുന്ന കാൽസ്യത്തിന് ഗ്യാപ് ജംഗ്ഷൻ ചാനലുകൾ വഴി സെല്ലിൽ നിന്ന് സെല്ലിലേക്ക് നീങ്ങാൻ കഴിയും. ഈ ചാനലുകൾ കാൽസ്യം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നില്ല, മറ്റ് അയോണുകളുടെയും ചെറിയ തന്മാത്രാ ഭാരമുള്ള ഓർഗാനിക് വസ്തുക്കളുടെയും ഇന്റർസെല്ലുലാർ എക്സ്ചേഞ്ച് ഒരേസമയം അവയിലൂടെ സംഭവിക്കാം. ഗ്യാപ് ജംഗ്ഷൻ ചാനലുകളിലൂടെ കോശങ്ങളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്ന കാൽസ്യം മയോകാർഡിയം, ഗര്ഭപാത്രം, ആന്തരിക അവയവങ്ങളുടെ സ്ഫിന്ക്റ്ററുകൾ, വാസ്കുലർ ടോൺ നിലനിർത്തൽ എന്നിവയുടെ സങ്കോചങ്ങളുടെ ആവേശം, സമന്വയം, സമന്വയം എന്നിവയിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

ലിഗൻഡ്-ഗേറ്റഡ് കാൽസ്യം ചാനലുകൾ

മയോകാർഡിയൽ, മിനുസമാർന്ന പേശികളുടെ സങ്കോചങ്ങൾ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുന്നതിനും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുമുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ പഠിക്കുമ്പോൾ, അവ എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ പരിതസ്ഥിതിയിൽ നിന്നും അതിന്റെ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ സ്റ്റോറുകളിൽ നിന്നും മയോസൈറ്റിലേക്കുള്ള കാൽസ്യം വിതരണത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സാർകോപ്ലാസത്തിലേക്കുള്ള കാൽസ്യത്തിന്റെ പ്രവേശനം സാർകോലെമ്മയിലെ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിലെ മാറ്റത്തിലൂടെയും വോൾട്ടേജ് ആശ്രിത കാൽസ്യം ചാനലുകളുടെ സജീവമാക്കുന്നതിലൂടെയും (അല്ലെങ്കിൽ) സാർകോപ്ലാസ്മിക് റെറ്റിക്യുലം മെംബ്രണിലെ നിരവധി സിഗ്നലിംഗ് തന്മാത്രകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിലൂടെയും നിയന്ത്രിക്കാനാകും. .

മിനുസമാർന്ന മയോസൈറ്റുകളുടെ സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് മെംബ്രണുകളിൽ ലിഗൻഡ്-ഗേറ്റഡ് കാൽസ്യം ചാനലുകൾ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ചിരിക്കുന്നു. അവയുടെ റിസപ്റ്ററുകളുടെ ലിഗാൻഡുകൾ ഹോർമോണുകളാകാം: വാസോപ്രെസിൻ, ഓക്സിടോസിൻ, അഡ്രിനാലിൻ; ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്റർ നോറെപിനെഫ്രിൻ; സിഗ്നലിംഗ് തന്മാത്രകൾ: ആൻജിയോടെൻസിൻ 2, എൻഡോതെലിയം 1, മറ്റ് പദാർത്ഥങ്ങൾ. ലിഗാന്റിനെ റിസപ്റ്ററുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നത് കാൽസ്യം ചാനൽ സജീവമാക്കുന്നതിനൊപ്പം എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ പരിതസ്ഥിതിയിൽ നിന്ന് കോശത്തിലേക്ക് കാൽസ്യം പ്രവേശിക്കുന്നതുമാണ്.

കാർഡിയോമയോസൈറ്റുകളിൽ, പേശികളുടെ സങ്കോചം ആരംഭിക്കുന്നതിന്, തുടക്കത്തിൽ ടി-ടൈപ്പിന്റെ വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് കാൽസ്യം ചാനലുകൾ സജീവമാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, തുടർന്ന് എൽ-ടൈപ്പ്, ഇത് തുറക്കുന്നത് സെല്ലിലേക്ക് ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള Ca 2+ അയോണുകളുടെ പ്രവേശനം ഉറപ്പാക്കുന്നു. . കോശത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്ന കാൽസ്യം, കാർഡിയോമയോസൈറ്റിന്റെ സാർകോപ്ലാസ്മിക് റെറ്റിക്യുലത്തിന്റെ മെംബ്രണിൽ ഉൾച്ചേർത്ത ഒരു ചാനൽ രൂപീകരണ പ്രോട്ടീനായ റിയാനോഡിൻ റിസപ്റ്ററിനെ (RYR) സജീവമാക്കുന്നു. ചാനൽ സജീവമാക്കുന്നതിന്റെ ഫലമായി, കാൽസ്യത്തിലേക്കുള്ള അതിന്റെ പ്രവേശനക്ഷമത വർദ്ധിക്കുകയും രണ്ടാമത്തേത് കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയന്റിനൊപ്പം സാർകോപ്ലാസ്മിലേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ, Ca 2+ അയോണുകൾ റിയാനോഡിൻ റിസപ്റ്ററുകളേയും അതുവഴി കാൽസ്യം ചാനലുകളേയും സജീവമാക്കുന്ന ഒരുതരം ലിഗാൻഡുകളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, സെല്ലിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്ന എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ കാൽസ്യം അതിന്റെ പ്രധാന ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ സ്റ്റോറേജിൽ നിന്ന് കാൽസ്യം പുറത്തുവിടുന്നതിനുള്ള ഒരു ട്രിഗറായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

കാൽസ്യം ചാനലുകൾക്ക് ഒരേസമയം സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് മെംബ്രണിലുടനീളം സാധ്യമായ വ്യത്യാസങ്ങളിലുള്ള മാറ്റങ്ങളോടും ലിഗാൻഡുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തോടും സംവേദനക്ഷമമായിരിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, എൽ-ടൈപ്പ് വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് കാൽസ്യം ചാനലുകൾ ഡൈഹൈഡ്രോപിരിഡിൻ (നിഫെഡിപൈൻ), ഫെനൈലാൽകൈലാമൈൻസ് (വെറാപാമിൽ), ബെൻസോത്തിയാസെപൈൻസ് (ഡിൽറ്റിയാസെം) എന്നിവയോട് സംവേദനക്ഷമമാണ്. ഇത്തരത്തിലുള്ള ചാനലിനെ പലപ്പോഴും ഡൈഹൈഡ്രോപിരിഡിൻ റിസപ്റ്റർ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് എൽ-കാൽസ്യം ചാനൽ ലിഗന്റ്-ഗേറ്റഡ് ആണെന്നാണ്, വാസ്തവത്തിൽ ഇത് ഒരു വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് ചാനലാണ്.

പി-ടൈപ്പ് ചാനലുകൾ മറ്റ് തരത്തിലുള്ള കാൽസ്യം ചാനലുകൾ സെൻസിറ്റീവ് ആയ കോനോഗോക്സിനുകളുടെയും മരുന്നുകളുടെയും പ്രവർത്തനത്തെ പ്രതിരോധിക്കും.

വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് കാൽസ്യം ചാനലുകളുടെ α1 ഉപയൂണിറ്റുകളുടെ പ്രവർത്തന ഗുണങ്ങൾ അവയുടെ ഫോസ്ഫോറിലേഷൻ വഴി മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ കാൽസ്യം ചാനലുകളുടെ അയോൺ പെർമാസബിലിറ്റിയുടെ അവസ്ഥ, ഉദാഹരണത്തിന്, മയോകാർഡിയത്തിൽ, നിയന്ത്രിക്കാനാകും.

ഒരു പ്രത്യേക തരം ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ് കാൽസ്യം അയോൺ ചാനലുകൾ മിനുസമാർന്ന പേശി കോശങ്ങളുടെ എൻഡോപ്ലാസ്മിക് റെറ്റിക്യുലത്തിന്റെ ചർമ്മത്തിൽ പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച ചാനലുകളാണ്, ഇതിന്റെ പ്രവേശനക്ഷമത നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ദ്വിതീയ മെസഞ്ചറിന്റെ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ലെവലാണ് - ഐപിജി. ഈ ചാനലുകൾ ഒരു ഉദാഹരണമായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഒരു എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ സിഗ്നലിംഗ് മോളിക്യൂൾ-അഗോണിസ്റ്റ്, ടാർഗെറ്റ് മിനുസമാർന്ന പേശി കോശത്തിന്റെ പ്ലാസ്മ മെംബ്രണിന്റെ റിസപ്റ്ററിനെ സജീവമാക്കുന്നു, ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷന്റെ ഇനോസിറ്റോൾ ഫോസ്ഫേറ്റ് പാത്ത്വേ ഓണാക്കുന്നു. ഐപിഇയുടെ പ്രവർത്തനം, സെൽ ഓർഗനെല്ലിന്റെ മെംബ്രണിൽ അടുത്ത ചാനൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രോട്ടീൻ സജീവമാക്കുന്നു. സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ സംഭവങ്ങളുടെ ഈ മുഴുവൻ ശൃംഖലയും ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ സ്റ്റോറുകളിൽ നിന്നുള്ള Ca 2+ അയോണുകളുടെ പ്രകാശനത്തോടെ അവസാനിക്കുന്നു, ഇത് സുഗമമായ പേശി കോശ സങ്കോചത്തിന്റെ തന്മാത്രാ സംവിധാനത്തെ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുകയും നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

മെക്കാനിക്കൽ സെൻസിറ്റീവ് കാൽസ്യം ചാനലുകൾ

രക്തക്കുഴലുകളുടെ മതിലുകളുടെ മിനുസമാർന്ന മയോസൈറ്റുകളുടെ പ്ലാസ്മ മെംബറേൻ, ആന്തരിക അവയവങ്ങളുടെ മയോൈറ്റിസ്, വാസ്കുലർ എൻഡോതെലിയം, ബ്രോങ്കിയൽ എപിത്തീലിയം എന്നിവയിൽ അവ പ്രാദേശികവൽക്കരിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ ചാനലുകൾ ഗ്ലൈക്കോപ്രോട്ടീൻ മെക്കാനിക്കൽ റിസപ്റ്ററുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കാം. മെക്കാനിക്കൽ സമ്മർദ്ദത്തോടുള്ള പ്രതികരണമായി (ഉദാഹരണത്തിന്, രക്തസമ്മർദ്ദത്താൽ പാത്രത്തിന്റെ മതിൽ നീട്ടുന്നത്), Ca 2+ അയോണുകളിലേക്കുള്ള പ്രവേശനക്ഷമത വർദ്ധിക്കുന്നു. മെക്കാനിക്കൽ സെൻസിറ്റീവ് ചാനലുകൾക്ക് ഉയർന്ന സെലക്റ്റിവിറ്റി ഇല്ല, കൂടാതെ നിരവധി കാറ്റേഷനുകൾക്കായി ഒരേസമയം അവയുടെ പ്രവേശനക്ഷമത മാറ്റുന്നു. കാൽസ്യവും സോഡിയവും മിനുസമാർന്ന പേശി കോശത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നത് അതിന്റെ മെംബറേൻ ഡിപോളറൈസേഷനും വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് കാൽസ്യം ചാനലുകൾ തുറക്കുന്നതിനും കാൽസ്യം പ്രവേശനത്തിൽ വർദ്ധനവിനും മിനുസമാർന്ന മയോസൈറ്റിന്റെ സങ്കോചത്തിനും കാരണമാകുന്നു.

ഈ സംഭവങ്ങൾ പാത്രത്തിലെ രക്തസമ്മർദ്ദത്തിന്റെ മൂല്യങ്ങളും രക്തപ്രവാഹത്തിന്റെ വേഗതയും (മയോജെനിക് നിയന്ത്രണം) മാറുന്നതിലേക്ക് വാസ്കുലർ ടോൺ പൊരുത്തപ്പെടുത്തുന്നതിനും രക്തയോട്ടം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുമുള്ള സംവിധാനത്തിന്റെ ഭാഗമാണ്. കൂടാതെ, രക്തസമ്മർദ്ദത്തിൽ നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന വർദ്ധന സമയത്ത് വാസ്കുലർ സ്ട്രെസ്-റിലാക്സേഷൻ മെക്കാനിസങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുന്നതിൽ മെക്കാനിക്കൽ സെൻസിറ്റീവ് കാൽസ്യം ചാനലുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ക്ലോറിൻ ചാനലുകൾ

മിക്ക കോശങ്ങളുടെയും പ്ലാസ്മ ചർമ്മത്തിൽ ക്ലോറൈഡ് ചാനലുകൾ ഉണ്ട്. വിശ്രമിക്കുന്ന സെല്ലിലെ ട്രാൻസ്‌മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം നിലനിർത്തുന്നതിലും കോശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനപരമായ പ്രവർത്തനം മാറുമ്പോൾ അതിന്റെ ഷിഫ്റ്റുകളും നിലനിർത്തുന്നതിൽ അവ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ക്ലോറൈഡ് ചാനലുകൾ സെൽ വോളിയത്തിന്റെ നിയന്ത്രണം, പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ട്രാൻസ്‌പിത്തീലിയൽ ഗതാഗതം, സ്രവിക്കുന്ന കോശങ്ങൾ വഴി ദ്രാവക സ്രവണം എന്നിവയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ആക്ടിവേഷൻ മെക്കാനിസങ്ങൾക്ക് അനുസൃതമായി, ക്ലോറിൻ ചാനലുകളുടെ മൂന്ന് സൂപ്പർ ഫാമിലികൾ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു: വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ്, ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ്, മറ്റ് വോൾട്ടേജ്-ഇൻസെൻസിറ്റീവ് ക്ലോറിൻ ചാനലുകൾ.

സാധ്യതയുള്ള ആശ്രിത ക്ലോറിൻ ചാനലുകൾ.ഉത്തേജകവും എപ്പിത്തീലിയൽ കോശങ്ങളുടെയും ചർമ്മത്തിൽ പ്രാദേശികവൽക്കരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ ചാനലുകളുടെ പെർമാസബിലിറ്റി നില നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ട്രാൻസ്മെംബ്രെൻ പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയാണ്.

ക്ലോറൈഡ് ചാനലുകളുടെ സാധ്യതയുള്ള ആശ്രിത പ്രവേശനക്ഷമത വ്യത്യസ്ത ടിഷ്യൂകളിൽ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, ആക്സോണൽ മെംബ്രണിൽ, സാധ്യതയുള്ള വ്യത്യാസത്തിൽ ക്ലോറൈഡ് ചാനലുകളുടെ പ്രവേശനക്ഷമതയെ ആശ്രയിക്കുന്നത് നിസ്സാരമാണ്, ഇത് ആവേശ സമയത്ത് പ്രവർത്തന സാധ്യതയുടെ വ്യാപ്തിയിലെ മാറ്റത്തെ കാര്യമായി ബാധിക്കുന്നില്ല, കൂടാതെ എല്ലിൻറെ പേശികളിൽ ക്ലോറിൻ ചാനലുകളുടെ പ്രവേശനക്ഷമതയെ ആശ്രയിക്കുന്നു. ഉയർന്നതാണ്.

എല്ലിൻറെ പേശികളുടെ സാർകോലെമ്മൽ മസിൽ ഫൈബറിന്റെ ക്ലോറൈഡ് ചാനലുകളുടെ ഒരു സാധാരണ പ്രതിനിധിയാണ് CLC1 ചാനൽ. വിശ്രമവേളയിൽ ട്രാൻസ്‌മെംബ്രെൻ വോൾട്ടേജിലെ മാറ്റങ്ങളുടെ മുഴുവൻ ശ്രേണിയിലും ചാനൽ പെർമിബിലിറ്റി പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു, ഡിപോളറൈസേഷനിൽ സജീവമാക്കുകയും മെംബ്രൻ ഹൈപ്പർപോളറൈസേഷനിൽ നിർജ്ജീവമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ലിഗൻഡ്-ഗേറ്റഡ് ക്ലോറൈഡ് ചാനലുകൾ.പ്രധാനമായും നാഡീ കലകളിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. ഈ ക്ലോറൈഡ് ചാനലുകളുടെ പെർമാസബിലിറ്റി നില പ്രധാനമായും നിയന്ത്രിക്കുന്നത് എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ ലിഗാൻഡുകളാണ്, എന്നാൽ അവയ്ക്ക് ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ കാൽസ്യം സാന്ദ്രതകളോട് സംവേദനക്ഷമതയുള്ളതും ജി പ്രോട്ടീനുകളും സിഎഎംപിയും സജീവമാക്കാനും കഴിയും. ഇത്തരത്തിലുള്ള ചാനലുകൾ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് മെംബ്രണുകളിൽ വ്യാപകമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അവ പോസ്റ്റ്‌നാപ്റ്റിക് ഇൻഹിബിഷൻ നടപ്പിലാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലിഗാൻഡുകൾ-ഇൻഹിബിറ്ററി ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററുകൾ (γ-അമിനോബ്യൂട്ടിക് ആസിഡും ഗ്ലൈസിനും) ഉപയോഗിച്ച് ചാനലുകൾ സജീവമാക്കുന്നതിലൂടെയാണ് ചാനൽ പെർമാസബിലിറ്റിയുടെ അവസ്ഥ നിയന്ത്രിക്കുന്നത്.

വോൾട്ടേജ്-ഇൻസെൻസിറ്റീവ് ക്ലോറിൻ ചാനലുകൾ.നിഷ്ക്രിയ ക്ലോറൈഡ് ചാനലുകൾ, എടിപി സെൻസിറ്റീവ് ചാനലുകൾ, ഇന്റർസ്റ്റീഷ്യൽ ഫൈബ്രോസിസ് ട്രാൻസ്മെംബ്രൺ കണ്ടക്റ്റൻസ് റെഗുലേറ്റർ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു (സിസ്റ്റിക്ഫൈബ്രോസിസ്ട്രാൻസ്മെംബ്രൺചാലകതറെഗുലേറ്റർ- CFTR).

CFTR പ്രത്യക്ഷത്തിൽ ക്ലോറിൻ ചാനലും ഒരു പ്രത്യേക റെഗുലേറ്ററി ഡൊമെയ്ൻ (P-ഡൊമെയ്ൻ) പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന ഒരു റെഗുലേറ്ററി ചാനലും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഈ ചാനലുകളുടെ അയോൺ ചാലകത നിയന്ത്രിക്കുന്നത് സിഎഎംപി-ആശ്രിത പ്രോട്ടീൻ കൈനസ് വഴി റെഗുലേറ്ററി ഡൊമെയ്‌നിന്റെ ഫോസ്‌ഫോറിലേഷൻ വഴിയാണ്. ഈ ചാനലിന്റെ ഘടനയുടെയും പ്രവർത്തനത്തിന്റെയും ലംഘനം പല ടിഷ്യൂകളുടെയും പ്രവർത്തനരഹിതമായ ഒരു ഗുരുതരമായ രോഗത്തിന്റെ വികാസത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു - ഇന്റർസ്റ്റീഷ്യൽ ഫൈബ്രോസിസ്.

അക്വാപോരിൻസ്

അക്വാപോരിൻസ്(ലാറ്റിൽ നിന്ന്. അക്വാ- വെള്ളം, ഗ്രീക്ക് പോറസ്- ചാനൽ, സുഷിരം) - ജല ചാനലുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുകയും ട്രാൻസ്മെംബ്രൺ ജല കൈമാറ്റം ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രോട്ടീനുകൾ. അക്വാപോറിനുകൾ അവിഭാജ്യ, ടെട്രാമെറിക് മെംബ്രൻ പ്രോട്ടീനുകളാണ്, ഇതിന്റെ മോണോമറിന് ഏകദേശം 30 kDa പിണ്ഡമുണ്ട്. അങ്ങനെ, ഓരോ അക്വാപോറിനും നാല് ജല ചാനലുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു (ചിത്രം 8).

ഈ ചാനലുകളുടെ ഒരു പ്രത്യേക സവിശേഷത, അവയിലെ ജല തന്മാത്രകൾക്ക് ഐസോസ്മോട്ടിക് അവസ്ഥയിൽ നീങ്ങാൻ കഴിയും, അതായത്. ഓസ്മോട്ടിക് ഗ്രേഡിയന്റിന്റെ ശക്തികളാൽ അവ ബാധിക്കപ്പെടാത്തപ്പോൾ. AQP എന്ന ചുരുക്കെഴുത്ത് അക്വാപോറിനുകളെ സൂചിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിരവധി തരം അക്വാപോറിനുകൾ വേർതിരിച്ച് വിവരിച്ചിട്ടുണ്ട്: AQP1 - പ്രോക്സിമൽ വൃക്കസംബന്ധമായ ട്യൂബുലുകളുടെ എപ്പിത്തീലിയൽ മെംബ്രണുകളിൽ, ഹെൻലെയുടെ ലൂപ്പിന്റെ അവരോഹണ ഭാഗം; രക്തക്കുഴലുകളുടെ എൻഡോതെലിയത്തിന്റെയും മിനുസമാർന്ന മയോസൈറ്റുകളുടെയും ചർമ്മത്തിൽ, വിട്രിയസ് ശരീരത്തിന്റെ ഘടനകളിൽ; AQP2 - ശേഖരിക്കുന്ന നാളങ്ങളുടെ എപ്പിത്തീലിയത്തിന്റെ ചർമ്മത്തിൽ. ഈ അക്വാപോറിൻ ആൻറിഡ്യൂററ്റിക് ഹോർമോണിന്റെ പ്രവർത്തനത്തോട് സംവേദനക്ഷമതയുള്ളതായി കണ്ടെത്തി, ഇതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഇത് ഒരു ലിഗന്റ്-ഗേറ്റഡ് വാട്ടർ ചാനലായി കണക്കാക്കാം. ഈ അക്വാപോറിൻ സമന്വയത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ജീനിന്റെ പ്രകടനത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് antidiuretic ഹോർമോൺ ആണ്; AQP3 കോർണിയൽ സെല്ലുകളുടെ ചർമ്മത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നു; AQP4 - മസ്തിഷ്ക കോശങ്ങളിൽ.

അരി. 8. AQP1 വാട്ടർ ചാനലിന്റെ ഘടന: a - പെപ്റ്റൈഡ് ചങ്ങലകൾ ചാനൽ രൂപീകരിക്കുന്നു; b - അസംബിൾഡ് ചാനൽ: A, B, C, D, E - പ്രോട്ടീൻ ശൃംഖലയുടെ വിഭാഗങ്ങൾ

സെറിബ്രോസ്പൈനൽ ദ്രാവകത്തിന്റെ രൂപീകരണത്തിലും രക്തചംക്രമണത്തിലും AQP1, AQP4 എന്നിവ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ദഹനനാളത്തിന്റെ എപ്പിത്തീലിയത്തിൽ അക്വാപോറിനുകൾ കാണപ്പെടുന്നു: AQP4 - ആമാശയത്തിലും ചെറുകുടലിലും; AQP5 - ഉമിനീർ ഗ്രന്ഥികളിൽ; AQP6 - ചെറുകുടലിലും പാൻക്രിയാസിലും; AQP7 - ചെറുകുടലിൽ; AQP8, AQP9 - കരളിൽ. ചില അക്വാപോറിനുകൾ ജല തന്മാത്രകളെ മാത്രമല്ല, അതിൽ ലയിക്കുന്ന ജൈവവസ്തുക്കളെയും (ഓക്സിജൻ, ഗ്ലിസറോൾ, യൂറിയ) കൊണ്ടുപോകുന്നു. അതിനാൽ, ശരീരത്തിലെ ജല ഉപാപചയത്തിൽ അക്വാപോറിനുകൾ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, കൂടാതെ അവയുടെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ തടസ്സം സെറിബ്രൽ, പൾമണറി എഡിമയുടെ രൂപീകരണത്തിനും വൃക്കകളുടെയും ഹൃദയസ്തംഭനത്തിന്റെയും വികാസത്തിനും ഒരു കാരണമായിരിക്കാം.

സ്തരങ്ങളിലൂടെയുള്ള അയോൺ ഗതാഗതത്തിന്റെ സംവിധാനങ്ങളെക്കുറിച്ചും ഈ ഗതാഗതത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന രീതികളെക്കുറിച്ചും ഉള്ള അറിവ് സുപ്രധാന പ്രവർത്തനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ മനസിലാക്കുന്നതിന് മാത്രമല്ല, ധാരാളം രോഗങ്ങളുടെ ചികിത്സയിൽ (ഹൈപ്പർടെൻഷൻ) മരുന്നുകളുടെ ശരിയായ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനും ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത അവസ്ഥയാണ്. , ബ്രോങ്കിയൽ ആസ്ത്മ, കാർഡിയാക് ആർറിത്മിയ, വാട്ടർ-ഉപ്പ് ഡിസോർഡേഴ്സ് എക്സ്ചേഞ്ച് മുതലായവ).

ശരീരത്തിലെ ഫിസിയോളജിക്കൽ പ്രക്രിയകളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ മനസിലാക്കാൻ, വിവിധ പദാർത്ഥങ്ങൾക്കുള്ള കോശ സ്തരങ്ങളുടെ ഘടനയും പ്രവേശനക്ഷമതയും മാത്രമല്ല, വിവിധ രക്തത്തിനും ടിഷ്യൂകൾക്കുമിടയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഘടനാപരമായ രൂപങ്ങളുടെ ഘടനയും പ്രവേശനക്ഷമതയും അറിയേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. അവയവങ്ങൾ.

ബയോളജിക്കൽ മെംബ്രണുകളും അയോൺ ചാനലുകളും

ജീവശാസ്ത്രപരമായ ചർമ്മങ്ങൾ സൈറ്റോപ്ലാസത്തെയും മിക്ക ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ഘടനകളെയും ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന പ്രവർത്തനപരമായി സജീവമായ സെൽ ഘടനകളാണ്; ട്യൂബുലുകളുടെയും മടക്കുകളുടെയും അടഞ്ഞ അറകളുടെയും ഒരൊറ്റ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ സിസ്റ്റം ഉണ്ടാക്കുന്നു.

മെംബ്രൺ പ്രോട്ടീനുകൾ ഉൾച്ചേർത്തിരിക്കുന്ന ഫോസ്ഫോളിപ്പിഡുകളുടെ ഒരു ദ്വിതലമാണ് മെംബ്രണിന്റെ ഘടനാപരമായ അടിസ്ഥാനം. കോശ സ്തരങ്ങളുടെ കനം 6-12 nm ആണ്. ലിപിഡ് തന്മാത്രകൾ ആംഫോട്ടെറിക് ആണ്. അവയുടെ ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഭാഗങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് അവർ ജലീയ പരിതസ്ഥിതിയെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു (ഇന്റർസെല്ലുലാർ ഫ്ലൂയിഡ്, സൈറ്റോപ്ലാസം), തന്മാത്രകളുടെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഭാഗങ്ങൾ ഫോസ്ഫോളിപ്പിഡ് ബൈലെയറിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ ഘടന എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ, ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ഘട്ടങ്ങളെ വേർതിരിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമാണ്.

ഫോസ്ഫോളിപ്പിഡ് ദ്വിപാളികളുമായി സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകൾ അവയുടെ ധ്രുവപ്രദേശങ്ങളുമായി ജലീയ ഘട്ടത്തിൽ ഒരു ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഉപരിതലം ഉണ്ടാക്കുന്നു. അവ വിവിധ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ചെയ്യുന്നു: റിസപ്റ്റർ, എൻസൈമാറ്റിക്, ഫോം അയോൺ ചാനലുകൾ, മെംബ്രൻ പമ്പുകളും അയോണുകളുടെയും തന്മാത്രകളുടെയും വാഹകരുമാണ്.

അയോൺ ചാനലിന്റെ ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ അറിവിൽ ഭൂരിഭാഗവും പ്രവർത്തനപരമായ പുനർനിർമ്മാണത്തിന്റെ ഫലമാണ്. ഓരോ ചാനലിനും ഒരു ഓറിഫൈസ്, ഒരു സെലക്ടീവ് ഫിൽട്ടർ, ഒരു ഗേറ്റ്, ഒരു ഗേറ്റ് കൺട്രോൾ മെക്കാനിസം എന്നിവയുണ്ട്.

ചില ചാനലുകൾ വൈദ്യുത നിയന്ത്രണത്തിലാണ്, അതായത്. മെംബ്രണിലുടനീളം സാധ്യമായ വ്യത്യാസങ്ങളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു (വോൾട്ടേജ്-ആശ്രിത അയോൺ ചാനലുകൾ). ഈ ആവശ്യത്തിനായി, ചാനലിന് അടുത്തായി ഒരു ഇലക്ട്രിക്കൽ സെൻസർ ഉണ്ട്, അത് മെംബ്രൺ പൊട്ടൻഷ്യലിന്റെ മൂല്യത്തെ ആശ്രയിച്ച്, ഒന്നുകിൽ ചാനൽ ഗേറ്റുകൾ തുറക്കുകയോ അടച്ചിടുകയോ ചെയ്യുന്നു.

രണ്ടാമത്തെ തരം അയോൺ ചാനലുകൾ റിസപ്റ്റർ-ഗേറ്റഡ് ആണ്. മെംബ്രണിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഒരു റിസപ്റ്ററാണ് ഗേറ്റ് നിയന്ത്രിക്കുന്നത് (മധ്യസ്ഥൻ റിസപ്റ്ററുമായി ഇടപഴകുമ്പോൾ അത് തുറക്കുന്നു). ചില റിസപ്റ്റർ-ഗേറ്റഡ് ചാനലുകളിൽ, റിസപ്റ്ററിനും ഗേറ്റ് മെക്കാനിസത്തിനും ഇടയിൽ ഒരു ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഘട്ടമുണ്ട് (cAMP, പ്രോട്ടീൻ കൈനസ് മുതലായവ)

അയോൺ ചാനലുകൾ രണ്ട് പ്രധാന മെംബ്രൻ ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു: സെലക്റ്റിവിറ്റിയും ചാലകതയും.

സെലക്റ്റിവിറ്റി - അല്ലെങ്കിൽ ചാനലിന്റെ സെലക്റ്റിവിറ്റി അതിന്റെ പ്രത്യേക പ്രോട്ടീൻ ഘടന, ചാനലിന്റെ ജ്യാമിതി എന്നിവയാൽ ഉറപ്പാക്കപ്പെടുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, സോഡിയം അയോണിന്റെ വ്യാസം 0.19 nm ആണ്; ഹൈഡ്രേഷൻ ഷെല്ലിനൊപ്പം, അത് ഏകദേശം 0.3 nm ആയി മാറുന്നു. സോഡിയം ചാനലിന്റെ വായ 0.3 - 0.5 nm ആണ്. ഒരു ചാനലിലൂടെ (പ്രത്യേകിച്ച് തിരഞ്ഞെടുത്ത ഫിൽട്ടറിലൂടെ) കടന്നുപോകാൻ, ഒരു സോഡിയം അയോൺ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് അയോണുകൾ ജലാംശം ഷെല്ലിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമാക്കണം, കൂടാതെ "നഗ്ന" രൂപത്തിൽ മാത്രമേ ചാനലിലൂടെ കടന്നുപോകാൻ കഴിയൂ. വളരെ വലുതായ ഒരു അയോണിന് വായിൽ പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയില്ല, വളരെ ചെറുതായ ഒരു അയോണിന് സെലക്ടീവ് ഫിൽട്ടറിലെ ഹൈഡ്രേഷൻ ഷെൽ ഉപേക്ഷിക്കാൻ കഴിയില്ല, അതിനാൽ ചാനലിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് ചാടാൻ കഴിയില്ല.

സോഡിയം ചാനലുകൾക്ക് (ചിത്രം 6) 2 തരം ഗേറ്റുകളുണ്ട് - ആക്ടിവേഷൻ (എം-ഗേറ്റ്), നിഷ്ക്രിയമാക്കൽ (എച്ച്-ഗേറ്റ്). വിശ്രമ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ആക്ടിവേഷൻ ഗേറ്റുകൾ അടച്ചിരിക്കും, എന്നാൽ ഏത് നിമിഷവും തുറക്കാൻ തയ്യാറാണ്, കൂടാതെ നിഷ്ക്രിയ ഗേറ്റുകൾ തുറന്നിരിക്കുന്നു. എംപി കുറയുമ്പോൾ (ഡിപോളറൈസേഷൻ 60 എംവി വരെ), ആക്ടിവേഷൻ ഗേറ്റ് തുറക്കുകയും സോഡിയം അയോണുകളെ സെല്ലിലേക്ക് അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, എന്നാൽ ഉടൻ തന്നെ നിർജ്ജീവമാക്കൽ ഗേറ്റ് അടയ്ക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു (സോഡിയം ചാനലുകളുടെ നിഷ്ക്രിയത്വം സംഭവിക്കുന്നു). കുറച്ച് സമയത്തിന് ശേഷം, ആക്ടിവേഷൻ ഗേറ്റ് അടയ്ക്കുന്നു, നിർജ്ജീവമാക്കൽ ഗേറ്റ് തുറക്കുന്നു, ചാനൽ ഒരു പുതിയ സൈക്കിളിനായി തയ്യാറാണ്. ടെട്രോഡോടോക്സിൻ, ലോക്കൽ അനസ്തെറ്റിക്സ് (നോവോകെയ്ൻ മുതലായവ) വഴി ചാനൽ തടഞ്ഞിരിക്കുന്നു.

അരി. 6. സോഡിയം ചാനലുകളുടെയും "ഗേറ്റ്" മെക്കാനിസങ്ങളുടെയും പ്രവർത്തനം.

എ - വിശ്രമത്തിൽ എം-ഗേറ്റ് അടച്ചിരിക്കുന്നു; ബി - ആവേശഭരിതമായപ്പോൾ, എം-ഗേറ്റ് തുറന്നിരിക്കുന്നു; ബി - ഡിപോളറൈസേഷൻ സമയത്ത് എച്ച്-ഗേറ്റ് (നിഷ്ക്രിയമാക്കൽ) അടയ്ക്കൽ.

പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകളും തികച്ചും തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ടവയാണ് - അവ പ്രധാനമായും പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ കടന്നുപോകാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ടെട്രാഎതൈലാമോണിയം തടഞ്ഞു. അവരുടെ നിഷ്ക്രിയത്വ പ്രക്രിയകൾ ദുർബലമായി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. എന്നാൽ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ കാൽസ്യം സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുകയും സെൽ മെംബ്രൺ ഡിപോളറൈസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ സജീവമാകുന്ന പ്രത്യേക പൊട്ടാസ്യം ചാനലുകൾ ഉണ്ട്. പൊട്ടാസ്യം-കാൽസ്യം-ആശ്രിത ചാനലുകൾ സജീവമാക്കുന്നത് പുനർധ്രുവീകരണം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു (വിശ്രമിക്കുന്ന എംപിയുടെ പുനഃസ്ഥാപനം).

കാൽസ്യം ചാനലുകൾ. ഇൻകമിംഗ് കാൽസ്യം കറന്റ് സാധാരണയായി കോശ സ്തരത്തെ ഡിപോളറൈസ് ചെയ്യാൻ പര്യാപ്തമല്ല. കാൽസ്യം ഒരു ദ്വിതീയമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു

ഇടനിലക്കാരൻ (ദൂതൻ). കോശ സ്തരത്തിന്റെ ഡിപോളറൈസേഷൻ വഴി കാൽസ്യം ചാനലുകൾ സജീവമാക്കുന്നത് ഉറപ്പാക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, ഇൻകമിംഗ് സോഡിയം കറന്റ്. സ്വതന്ത്ര കാൽസ്യത്തിന്റെ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ കാൽസ്യം ചാനലുകളുടെ നിഷ്ക്രിയത്വം സംഭവിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് പ്രോട്ടീനുകൾ കാൽസ്യത്തെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് താഴ്ന്ന നിലയിലാണെങ്കിലും സ്ഥിരമായ കാൽസ്യം കറന്റ് കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് നിലനിർത്തുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു; ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സോഡിയം കറന്റ് പൂർണ്ണമായും അടിച്ചമർത്തപ്പെടുന്നു. മാംഗനീസ്, നിക്കൽ, കാഡ്മിയം അയോണുകൾ (ഡ്വാവാലന്റ് അയോണുകൾ), അതുപോലെ മരുന്നുകൾ (വെറാപാമിൽ) എന്നിവയാൽ കാൽസ്യം ചാനലുകൾ തടയുന്നു.

സ്തരത്തിലൂടെ അയോണുകളുടെ നിഷ്ക്രിയവും (ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം ഇല്ല) സജീവമായ (ഊർജ്ജത്തെ ആശ്രയിക്കുന്ന) ഗതാഗതവും ഉണ്ട്.

ലളിതവും സുഗമവുമായ വ്യാപനം കാരണം നിഷ്ക്രിയം സംഭവിക്കുന്നു.

ലളിതമായ വ്യാപനം ഫിക്കിന്റെ നിയമത്തെ പിന്തുടരുന്നു - ഒരു കെമിക്കൽ, ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ ഓസ്മോട്ടിക് ഗ്രേഡിയന്റിനൊപ്പം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു സെല്ലിൽ 14 mmol സോഡിയവും മീഡിയത്തിൽ 140 mmol ഉം ഉണ്ട്, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ നിഷ്ക്രിയമായ ഒഴുക്ക് സെല്ലിലേക്ക് നയിക്കണം.

നിഷ്ക്രിയ ലളിതമായ വ്യാപനത്തിന്, പദാർത്ഥം ലിപിഡ് ലയിക്കുന്നതായിരിക്കണം. ഹൈഡ്രോഫിലിക് പദാർത്ഥങ്ങൾക്ക് മെംബ്രണിലെ ഫോസ്ഫോളിപ്പിഡ് ബൈലെയറിലൂടെ കടന്നുപോകാൻ കഴിയില്ല.

പ്രത്യേക ചാനലുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിലോ ട്രാൻസ്പോർട്ടറുകളുടെ പങ്കാളിത്തത്തിലോ സുഗമമായ വ്യാപനം സംഭവിക്കുന്നു, അത് ട്രാൻസ്പോർട്ട് ചെയ്ത തന്മാത്രയുമായി പ്രത്യേകമായി ബന്ധിപ്പിക്കുകയും കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയന്റിനൊപ്പം അതിന്റെ ഗതാഗതം സുഗമമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സെൽ മെംബ്രൻ പമ്പുകൾ വഴി അയോണുകളുടെ സജീവ ഗതാഗതം മെംബ്രണിന്റെ ഇരുവശത്തും അയോൺ ഗ്രേഡിയന്റുകളുടെ പരിപാലനം ഉറപ്പാക്കുന്നു. തന്നിരിക്കുന്ന പദാർത്ഥത്തെ അതിന്റെ കോൺസൺട്രേഷൻ ഗ്രേഡിയന്റിനെതിരെ കടത്താൻ ഊർജ്ജം ചെലവഴിക്കുന്നു.

പ്രത്യേക എൻസൈം സിസ്റ്റങ്ങളുടെ അയോണുകളുടെ സജീവ ഗതാഗതത്തിൽ പങ്കാളിത്തം തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട് - എടിപിയുടെ ജലവിശ്ലേഷണം നടത്തുന്ന എടിപേസുകൾ. ഇതുണ്ട്:

സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം-എടിപേസ് ("സോഡിയം പമ്പ്") എല്ലാ മൃഗങ്ങളുടെയും സസ്യങ്ങളുടെയും സൂക്ഷ്മജീവികളുടെയും കോശ സ്തരങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്നു. ഇത് രണ്ട് അയോൺ ബൈൻഡിംഗ് സൈറ്റുകളുള്ള ഒരു മെംബ്രൻ പ്രോട്ടീനാണ്. അവയിലൊന്ന് (സോഡിയം) കോശ സ്തരത്തിന്റെ ആന്തരിക ഉപരിതലത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, രണ്ടാമത്തേത് (പൊട്ടാസ്യം) അതിന്റെ പുറം ഉപരിതലത്തിലാണ്. എൻസൈമിന്റെ ഒരു പ്രത്യേക ഇൻഹിബിറ്റർ ഒരു കാർഡിയാക് ഗ്ലൈക്കോസൈഡ് ആണ് - സോഡിയം പമ്പിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ തടയുന്ന സ്ട്രോഫാന്റിൻ (ouabain). ഒരു എടിപി തന്മാത്രയുടെ ജലവിശ്ലേഷണം സെല്ലിൽ നിന്ന് മൂന്ന് സോഡിയം അയോണുകൾ നീക്കം ചെയ്യുകയും രണ്ട് പൊട്ടാസ്യം അയോണുകൾ സെല്ലിലേക്ക് പമ്പ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ പരിതസ്ഥിതിയിലെ പൊട്ടാസ്യം അയോണുകളുടെയോ സെല്ലിനുള്ളിലെ സോഡിയം അയോണുകളുടെയോ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നതോടെ പമ്പിന്റെ പ്രവർത്തനം വർദ്ധിക്കുന്നു.

കാൽസ്യം-എടിപേസ് ("കാൽസ്യം പമ്പ്") പേശി കോശങ്ങളുടെ സാർകോപ്ലാസ്മിക് റെറ്റിക്യുലത്തിന്റെ ചർമ്മത്തിൽ വ്യാപകമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

പ്രോട്ടോൺ-എടിപേസ് ("പ്രോട്ടോൺ പമ്പ്") - മൈറ്റോകോണ്ട്രിയൽ മെംബ്രണുകളിൽ.