Калиевый канал
Cтраница 2
Поэтому ТЭА практически невозможно использовать для тестирования хода выделения и биохимического исследования молекул калиевого канала. В связи с этим калиевые каналы изучены в меньшей степени, чем натриевые каналы. Однако, по-видимому, можно использовать производные ТЭА ( рис. 6.8), которые как более гидрофобные вещества имеют значительно более низкую константу диссоциации. Для радиоактивного мечения, последующей очистки и структурного анализа еще лучше использовать производные, способные образовывать ковалентные связи с компонентами калиевого канала. Такое производное - фотоаффинный реагент 4-азидо - 2-нитро-бензилтр Иэтиламмонийтетрафтороборат, который селективно к-необратимо реагирует с калиевым каналом. [16]
На рис. 103 в качестве примера показаны изменения тока мембраны со временем при блокированных калиевых каналах. Сначала наблюдается постепенное открывание натриевых каналов. Однако их ворота, очевидно, могут оставаться открытыми ограниченное время, поэтому со временем каналы инактивируются. [17]
Молекулярная картина поведения Aplysia и ее обучаемости была завершена после того, как открыли, что фосфорилирование отдельного мембранного белка с М 137000, возможно калиевого канала, идет под действием серотонина через сАМР и сАМР - зависимую протеинкиназу. [19]
Во многих нейронах, хотя и не во всех ( важное исключение составляют миелинизированные аксоны млекопитающих), возвращение к состоянию покоя ускоряется благодаря потенциал-зависимым калиевым каналам в плазматической мембране. Эти каналы, подобно натриевым, открываются в ответ на деполяризацию мембраны, но происходит это относительно медленно. В результате реполяризашш мембраны калиевые каналы вновь закрываются, а натриевые могут теперь выйти из состояния инактивации. Таким образом, клеточная мембрана меньше чем за одну миллисекунду вновь приобретает способность отвечать на деполяризующий стимул. [21]
Дальнейшее усовершенствование процесса кодирования, весьма широко распространенное, осуществляется с помощью каналов двух типов, о которых уже упоминалось-потенциал-зависимых кальциевых каналов н Са2 - актЕвнруемых калиевых каналов. Первые-такие же ( или почти такие же), как н те, которые участвуют в высвобождении нейромедиатора из пресинаптиче-ских нервных окончаний; они находятся вблизи аксонного холмика и открываются при возникновении потенциала действия, пропуская Са2 внутрь аксона. Вторые - Са2 - активируемые калиевые каналы-отличны от всех других, описанных ранее. Они открываются в ответ на повышение концентрации Са2 f у внутренней поверхности мембраны. [22]
Этот яд вызывает паралич дыхания. Калиевый канал блокируется ионами тетраэти л аммония и другими гомологами этого ряда. Активность кальциевых каналов подавляется кадмием, а их ворота разрушаются фторидом. [23]
Если исключить кальциевые каналы, то форма потенциала действия определяется преимущественно динамикой проводимости двух ионных каналов: натрия и калия. Выключив калиевые каналы, можно получить ПД, определяемый процессами активации и инактивации натриевых каналов. При этом восходящий фронт ПД определяется вовлечением натриевых каналов, а его нисходящий фронт отражает инактивацию натриевых каналов. Продолжительность ПД определяется тем временем, в течение которого каналы находятся в открытом состоянии. Открытие и закрытие натриевых каналов реализуются разными механизмами. [24]
Поэтому ТЭА практически невозможно использовать для тестирования хода выделения и биохимического исследования молекул калиевого канала. В связи с этим калиевые каналы изучены в меньшей степени, чем натриевые каналы. Однако, по-видимому, можно использовать производные ТЭА ( рис. 6.8), которые как более гидрофобные вещества имеют значительно более низкую константу диссоциации. Для радиоактивного мечения, последующей очистки и структурного анализа еще лучше использовать производные, способные образовывать ковалентные связи с компонентами калиевого канала. Такое производное - фотоаффинный реагент 4-азидо - 2-нитро-бензилтр Иэтиламмонийтетрафтороборат, который селективно к-необратимо реагирует с калиевым каналом. [25]
В принципе быстрые калиевые каналы функционируют таким же образом, как н потенциал-зависимые натриевые: они быстро открываются при деполяризации мембраны н затем полностью инактивируются. Но в отличие от натриевых быстрые калиевые каналы медленнее выходят из состояния инактивации, и для этого требуется возвращение мембранного потенциала к еще более отрицательному уровню. Вероятно, во многих нейронах такого рода градуальное изменение частоты разряда достигается таким же путем. [26]
В результате каждого импульса в клетку через потенциал-зависимые кальциевые каналы переходит небольшое количество ионов Са2, так что внутриклеточная концентрация этих ионов постепенно поднимается до высокого уровня. В результате открываются Са2 - активируемые калиевые каналы и проницаемость мембраны для К повышается, что затрудняет деполяризацию и увеличивает интервалы между последовательными импульсами. Таким образом, если на нейрон длительно воздействует постоянный стимул, сила ответа постепенно снижается. Это явление называют адаптацией. Благодаря адаптации нейрон, так же как и нервная система в целом, способен с высокой чувствительностью реагировать на изменение стимула, даже если оно происходит на фоне сильной постоянной стимуляции. [27]
Для интерпретации феноменологических уравнений Ходжки-на - Хаксли иногда используется представление о гипотетических частицах - активаторах, регулирующих проницаемость каналов. Например, полагают, что в калиевом канале имеется четыре одинаковых активирующих частицы и функция n ( t) характеризует вероятность того, что п-частица находится в канале. [28]
Таким образом, согласно мембранной теории при генерации импульса в мембране аксона открывается некий канал, сквозь который ионы Na проникают внутрь аксона, вызывая деполяризацию мембраны. Во время генерации импульса натриевый канал закрывается и открывается калиевый канал. Ионы К выходят наружу, что приводит к восстановлению нормального отрицательного заряда на внутренней стороне мембраны. [29]
Однако непрерывности разряда для функции нейрона недостаточно-нужно еще, чтобы частота этого разряда отражала интенсивность стимуляции. Детальные расчеты показывают, что простая система натриевых н медленных калиевых каналов не отвечает поставленным требованиям. [30]
Страницы: 1 2 3 4