Биология за ученици - 023

Йонните канали могат да бъдат класифицирани по различни начини:

Чрез селективност (степента на селективна пропускливост за определени йони). В този случай ще говорим за натриеви, калиеви, хлоридни канали и т.н.
По структура (връзката на химичната им структура и произхода на протеините, които ги образуват). Според структурата (структурата) и произхода от същия тип гени, различни йонни канали се комбинират в отделни семейства. Например, разграничават се три семейства от лиганд-активирани йонни канали: семейство с пуринови рецептори (АТР-активирани), семейство с никотинови ACh рецептори, глицинови и серотонинови рецептори и семейство с глутаматни рецептори. В този случай йонни канали с различна йонна селективност и различни контролни лиганди попадат в едно и също семейство. Но от друга страна, протеините, които образуват тези канали, имат голямо сходство в структурата и произхода.
Как да управляваме състоянието им. В този случай ще говорим за волтаж-контролирани канали, химио-контролирани и т.н.
Според лигандите, които се свързват с тях (вкл. маркерни вещества) и др.

Регулираният трансфер на йони през хидрофилните пори на мембраната с помощта на контролирани йонни канали е най-важното свойство на живите клетки, както електрически възбудими, така и невъзбудими. В тази връзка е препоръчително да се използва принципът на контролиране на тяхната активност при класификацията на йонните канали.

Създаването на удобна класификация все още е нерешен проблем. Както Н.Н. Мушкамбаров и С.Л. Кузнецов, „За разлика от липидите, мембранните протеини са трудни за класифициране според тяхната структура. По-обещаващо да се опитаподразделя тези протеини според тяхната функционална роля. Но и тук няма цялостна система, т.к всички опити да се създаде срещат типични трудности, когато един и същ протеин може да бъде приписан на различни групи."

Предложената функционална класификация се основава на метода за контролиране на тяхната активност, а не на тяхната селективна пропускливост към определени йони или химическата връзка на каналообразуващите протеини, които ги образуват. От тази гледна точка йонните канали се делят на неконтролирани и контролирани, т.е. или постоянно отворени, или отварящи-затварящи се при определени влияния. Повечето йонни канали са затворени, но се различават по своите контролни механизми. Влиянието на регулаторен (управляващ) фактор върху контролиран йонен канал предизвиква конформационни промени в каналообразуващите протеини, каналът се отваря и йоните преминават по концентрационния градиент. В същото време транспортирането на йони през такива канали не води до конформационни промени в каналните протеини и зависи само от разликата в концентрациите на вещества от двете страни на мембраната.

Канали с различна молекулна структура и с различна селективност могат да попаднат в една и съща функционална група на тази класификация; преминаване на различни йони. От друга страна, подобни по структура и произход канали могат да бъдат в различни функционални групи. Така, например, хлорид-селективните йонни канали могат да бъдат контролирани както от лиганди (глицин, GABA) и да бъдат в групата на лиганд-зависимите канали, или от мембранния потенциал и да бъдат в групата на волтаж-зависимите канали (потенциално активирани хлоридни канали ClC).

Зависимите от напрежение натриеви канали се отварят, когато електрическият потенциал на мембраната се измести над критично ниво.деполяризация. Следователно, когато се достигне определено прагово ниво на деполяризация на мембраната, те се отварят, а когато нивото на деполяризация намалее, те се затварят. Важно е както химичната, така и фармакологичната модификация на такива йонни канали да запазят основния механизъм на активиране и инактивиране в отговор на изместване на мембранния потенциал, което определя бързите промени в катионната пропускливост на възбудимите мембрани, дължащи се на волтаж-зависими йонни канали. Именно този тип волтаж-зависими натриеви йонни канали осигуряват движението на нервния импулс по невронната мембрана.

Химио-контролирани (химио-чувствителни, хемо-зависими, лиганд-контролирани, лиганд-зависими, рецептор-активирани) се отварят, когато специфичен лиганд (контролен агент: трансмитер или негов миметик) се свърже с рецепторното място на канала. Такива канали обикновено се намират в химически синапси на техните постсинаптични мембрани и преобразуват химическия сигнал, произтичащ от пресинаптичното освобождаване на невротрансмитер, в постсинаптичен електрически локален потенциал.

Стимулно-контролирани (механочувствителни, механочувствителни, стреч-активирани, стреч-активирани, протонно-активирани, температурно-чувствителни) се отварят под въздействието на стимул (стимул), специфичен и адекватен за тях. Такива канали осигуряват сетивно възприятие и се намират в мембраната на сетивните рецептори.