Іонні канали

Схематичне зображення іонних каналів в мембрані клітини

Іонні канали — трансмембранні білки, що утворюють пори через цитоплазматичну та інші біологічні мембрани, які допомагають встановлювати і управляти електричною напругою чераз мембрани всіх живих клітин (так званим клітиннам потенціалом), дозволяючи доступ певних іонів вниз за електрохімічним градієнтом.

  == Основні риси ==

Іонні канали регулюють потік іонів через мембрану у всіх клітинах. Вони є трансмембраннми білками (підгрупою інтергальних мембранних білків) або, частіше, комплексом таких білків. Ці комплекси зазвичай мають виглять цилінлричної структури, складеної з кількох ідентичних або гомологічних білків, щільно упакованих навколо заповненої водою пори, що проходить через або ліпідний бішар мембрани. За звичайною номенклатурою, субодиниці, що формують пору, називаються α-субодиницями, тоді як допоміжні субодиниці — β, γ і так далі. Тоді як деякі іонні канали дозволяють проходження всіх іонів, засновуючись виключно на електрохімічному потенціалі, типовий канал має ширину лише біля одного атому завширшки і дозволяє проходження лише певного типу іонів, наприклад натрію або калію, і проводить їх майже так швидко, як якщо б вони рухалися під дією дифузії. У багатьох іонних каналах проходження через пору управляється «воротами», які можуть бути відкриті або закриті залежно від хімічних або електричних сигналів, температури або механічнох сили, залежно від типу каналу.

Біологічна роль

Тому що канали, ворота яких «замкнуті» для напруги, лежать в основі передачі нервових імпульсів і тому що провідність каналів є основою роботи електричних синапсів, іонні канали є украй важливими компонентами нервової системи. Дійсно, більшість наступальних і захисних токсинів, які організми розвинули для припинення роботи нервові системи хижаків і здобичі (наприклад, отрути, що виділяються павуками, скорпіонами, зміями, рибами, бджолами, морськими равликами та іншими організмами) працюють через блокування іонних калалів. Іонні канали залучені в підтримання напруги через мітохондрії еукаріотів та цитоплазматичні мембрани прокаріотів, яка використовується для отримання енергії у вигляді АТФ — основного «палива» клітин. Крім того, численні іонні канали відповідають за протікання широкої різноманітності біологічних процесів, які залучають швидкі зміни стану клітини, наприклад серцевої діяльності, скорочення скелетних і гладких м'язів, транспорт поживних речовин через епітелій, роботі T-клітин, виділення гормонів, таких як інсулін. При розробці нових ліків — іонні канали — дуже часта мета.