kanały jonowe

kanały jonowe,

rodzaj rurek w błonie komórkowej, przez które przechodzą jony między wnętrzem komórki a środowiskiem zewnątrzkomórkowym;

w zależności od rodzaju jonów rozróżniamy kanały sodowe, potasowe, chlorowe i wapniowe. Ściana kanału jonowego jest utworzona z białek, których struktura konformacyjna jest zmienna i powoduje, że kanał może być aktualnie otwarty lub zamknięty, a zatem stężenie jonów w cytoplazmie może zwiększać się lub zmniejszać. Ponieważ jony są nośnikami ładunku elektr., kanały jonowe odgrywają ważną rolę w polaryzacji elektr. błony komórkowej, a przez to w pobudliwości komórek nerwowych i mięśniowych. Stan otwarcia kanałów jonowych jest regulowany przez różne czynniki. W niektórych narządach zmysłów, np. dotyku, słuchu i równowagi, do otwarcia kanałów dochodzi wskutek odkształcenia błony komórki przez bodziec mechaniczny. Kanały w obrębie synaps stają się przepuszczalne dla jonów pod wpływem przekaźników uwalnianych na zakończeniach synaptycznych i działających na specyficzne receptory w ścianie tych kanałów. Otwarcie kanałów sodowych, np. pod wpływem acetylocholiny, i wejście jonów sodu do wnętrza komórki powoduje jej depolaryzację i pobudzenie, natomiast otwarcie kanałów chlorowych, np. pod wpływem kwasu γ-aminomasłowego, prowadzi do hiperpolaryzacji i hamowania komórki. Natomiast kanały jonowe w błonie włókien nerwowych otwierają się bez udziału przekaźnika pod wpływem depolaryzacji kolejnych odcinków włókna, co umożliwia przesuwanie się impulsu nerwowego. Znacznie zróżnicowane pod względem właściwości i funkcji są kanały wapniowe, przepuszczalne zarówno dla jonów wapnia, jak i jonów sodu. Kanały te są uaktywniane przy różnym poziomie depolaryzacji komórki. Kanały o najniższym progu pobudzenia (typu L), które odgrywają rolę w wyzwalaniu automatycznej rytmicznej aktywności komórki, występują nie tylko w neuronach, lecz także w sercu i naczyniach krwionośnych. Leki blokujące te kanały są stosowane m.in. w leczeniu niemiarowości rytmu serca. Kanały wapniowe znajdują się również wewnątrz komórki w błonie siateczki śródplazmatycznej. Otwarcie tych kanałów przez wtórny przekaźnik trifosforan inozytolu uwalnia jony wapnia z siateczki do cytozolu. Inicjują one wówczas złożone procesy biochem. prowadzące do długotrwałego pobudzenia komórki.