Saluran Ion: Fungsi & Penyakit

Saluran ion adalah protein tansmembran yang membentuk liang dalam membran dan membolehkan ion melaluinya. Ion adalah zarah bermuatan elektrik; mereka boleh bersikap positif tetapi juga bercas negatif. Mereka saling bertukar antara sel dan persekitarannya atau sel yang berdekatan.

Apakah saluran ion?

Membran sel terdiri daripada lapisan dua lipid. Saluran ion adalah transmembran protein yang menjangkau membran dan membolehkan ion melaluinya. Saluran ion juga dipanggil saluran protein kerana mereka membentuk lorong. Kumpulan saluran ion dibahagikan kepada kategori yang berbeza, saluran ion aktif dan saluran ion pasif. Saluran ion aktif membuat laluan ion dengan pengangkutan aktif sehingga memerlukan tenaga untuk proses ini. Saluran ion pasif, sebaliknya, tidak menggunakan tenaga dan membenarkan laluan ion di sepanjang kecerunan eletrokimia yang sudah ada. Kecerunan ini boleh dibahagikan kepada komponen kimia dan elektrokimia. Kecerunan kimia menerangkan a kepekatan kecerunan. Zarah zat tertentu, seperti kalium, bergerak tidak terkoordinasi antara dua petak dengan bantuan saluran ion. Ini menghasilkan pakaian seragam pengedaran zarah-zarah ini antara dua petak. Ini juga disebut sebagai gerakan molekul Brown. Kecerunan elektrik, sebaliknya, melibatkan pengedaran voltan elektrik. Sebagai contoh, jika terdapat peningkatan cas negatif dalam satu petak, kecerunan elektrik terbentuk. Zarah-zarah positif petak lain kemudian bergerak ke petak bermuatan negatif untuk mengimbangi voltan tidak sama yang dibina oleh kecerunan. Saluran ion aktif secara khusus berfungsi melawan kecerunan. Sebagai contoh, mereka boleh mengangkut zarah-zarah bermuatan negatif tambahan ke dalam petak yang sudah dicas negatif. Walau bagaimanapun, proses ini memerlukan perbelanjaan tenaga.

Fungsi, tindakan, dan tugas

Saluran ion mempunyai pelbagai fungsi. Saluran ion berpagar dari sinaps neuron mempunyai fungsi penting dalam penghantaran isyarat antara neuron yang berbeza. Saluran ion jenis ini terletak di terminal postsynaptic. Apabila isyarat masuk berlaku, sinaps melepaskan spesifik neurotransmitter. Pemancar memasuki celah sinaptik dan mengikat pada reseptor saluran ion berpagar. Ini dibuka dan potensi membran postynapse diubah. Bergantung pada ini, potensi membran rangsangan atau penghambatan dihasilkan. Ini bergantung kepada sama ada potensi membran dinaikkan atau diturunkan dan ini seterusnya ditentukan oleh kemasukan ion melalui saluran ion pemancar. Penyebaran rangsangan pada neuron, ini boleh terjadi pada otak atau juga di saraf tunjang, dihasilkan oleh saluran ion. Sebagai contoh, proses penglihatan dimungkinkan dengan cara ini, tetapi juga transmisi rangsangan dalam refleks seperti refleks hamstring. Apabila berlaku perubahan potensi membran, pembukaan saluran ion di sepanjang neuron berlaku. Ini mewujudkan pengalihan potensi membran yang diubah sehingga merangkumi neuron yang serupa dengan kesan domino. Voltan membran pada mulanya timbul kerana terdapat cas negatif di dalam neuron dan cas positif di kawasan ekstraselular. Sekiranya potensi rehat voltan membran terlampaui, hiperpolarisasi membran berlaku. Akibatnya, voltan membran menjadi lebih negatif. Ini berlaku kerana pembukaan atau penutupan saluran ion. Saluran ion ini adalah kalium, kalsium, klorida and natrium saluran. Mereka bergantung kepada voltan, iaitu mereka membuka atau menutup bergantung pada potensi membran. Proses ini dipanggil potensi tindakan dan dibahagikan kepada beberapa langkah yang berbeza. Pertama, fasa permulaan berlaku. Kemudian ada depolarisasi diikuti dengan repolarisasi, di mana potensi rehat dicapai lagi. Namun, biasanya, hiperpolarisasi berlaku sebelum repolarisasi. Ini berfungsi untuk memastikan bahawa tidak lebih jauh potensi tindakan dipicu secara langsung selepas potensi tindakan yang berlaku dan rangsangan berterusan berlaku. Saluran ion juga mempunyai fungsi penting dalam pengaturan osmosis serta dalam pemeliharaan asid-basa seimbang dalam badan.

Pembentukan, kejadian, sifat, dan nilai optimum

Seperti disebutkan sebelumnya, terdapat saluran ion aktif dan pasif. Walau bagaimanapun, mereka juga dapat dibezakan berdasarkan sifat pensterilan mereka. Ini adalah saluran ion berpagar voltan yang berfungsi untuk penghantaran rangsangan pada neuron. Mereka juga boleh dipasangkan dengan ligan, seperti saluran ion yang dipancarkan oleh pemancar sinaps untuk menyampaikan isyarat ke neuron lain atau juga untuk penghantaran isyarat ke otot. Saluran ion lain adalah saluran mekanosensitif. Mereka diatur oleh rangsangan mekanikal seperti tekanan. Saluran ion berpagar suhu dibuka atau ditutup ketika ambang suhu tertentu tercapai. Dan saluran ion berpagar cahaya diatur oleh panjang gelombang cahaya tertentu. Contohnya ialah rhodopsin, yang terikat pada saluran dan mengaturnya. Ini berlaku pada mata, misalnya, dan tidak dapat dipisahkan dengan proses visual.

Penyakit dan gangguan

Saluran ion boleh dijangkiti oleh beberapa penyakit. Satu besipiel cacat kalsium saluran di cerebellum. Kecacatan ini adalah pencetus untuk epilepsi. Contoh lain ialah sindrom Lambert-Eaton. Dalam kes ini, pesakit membentuk antibodi terhadap kalsium saluran plat hujung neuromuskular. Ini adalah kawasan transmisi rangsangan antara neuron dan otot. Isyarat lemah dan kelemahan otot berlaku. Lelaki cenderung lebih terpengaruh dengan perkara ini keadaan daripada wanita.