Canal iônico

UMA Canal iônico é uma proteína transmembrana que forma um poro na membrana e permite que os íons passem através dela. Os íons são partículas carregadas eletricamente, eles podem ser carregados positivamente, mas também negativamente. Eles estão em uma troca constante entre a célula e seu ambiente ou outra célula vizinha.

O que é um canal iônico?

A membrana de uma célula consiste em uma bicamada lipídica. Os canais iônicos são proteínas transmembrana que atravessam a membrana e permitem a passagem dos íons. Os canais iônicos também são conhecidos como proteínas de canal porque formam uma passagem.

O grupo de canais iônicos é dividido em diferentes categorias, os canais iônicos ativos e passivos. Os canais iônicos ativos geram a passagem dos íons por meio do transporte ativo, portanto, requerem energia para esse processo. Os canais de íons passivos, por outro lado, não consomem energia e permitem que os íons passem ao longo de um gradiente eletroquímico existente. Este gradiente pode ser dividido em componentes químicos e elétricos. O gradiente químico descreve um gradiente de concentração. As partículas de uma determinada substância, como o potássio, movem-se de maneira descoordenada entre dois compartimentos com a ajuda de canais iônicos.

Isso resulta em uma distribuição uniforme dessas partículas entre os dois compartimentos. Isso também é conhecido como movimento molecular browniano. O gradiente elétrico, por outro lado, contém a distribuição da voltagem elétrica. Por exemplo, se houver uma carga negativa aumentada em um compartimento, um gradiente elétrico é formado. As partículas positivas do outro compartimento movem-se então para o compartimento carregado negativamente a fim de compensar a tensão desigual acumulada pelo gradiente. Os canais iônicos ativos funcionam especificamente contra um gradiente. Por exemplo, eles podem transportar mais partículas carregadas negativamente para o compartimento já carregado negativamente. No entanto, esse processo requer um gasto de energia.

Função, efeito e tarefas

Os canais iônicos têm uma variedade de funções. Os canais iônicos controlados pelo transmissor nas sinapses das células nervosas desempenham um papel importante na transmissão de sinais entre diferentes neurônios. Esses tipos de canais iônicos estão localizados na terminação pós-sináptica.

Se houver um sinal de entrada, a sinapse libera um certo neurotransmissor. Ele entra na lacuna sináptica e se liga aos receptores dos canais iônicos controlados pelo transmissor. Isso os abre e muda o potencial de membrana da pós-sinapse. Dependendo da situação, existe então um potencial de membrana excitatório ou inibitório. Isso depende se o potencial da membrana está aumentado ou diminuído e isso, por sua vez, é determinado pelo influxo de íons através do canal de íons controlado pelo transmissor. A transmissão de estímulos no neurônio, que pode ser no cérebro ou na medula espinhal, é gerada por canais iônicos. Por exemplo, o processo de ver é possível, mas também a transmissão de estímulos no caso de um reflexo, como o reflexo dos isquiotibiais.

Quando há uma mudança no potencial da membrana, os canais iônicos se abrem ao longo dos neurônios. Isso cria uma transmissão do potencial de membrana alterado ao longo de um neurônio semelhante a um efeito dominó. A tensão da membrana ocorre porque há uma carga negativa dentro do neurônio e uma carga positiva na área extracelular. Se o chamado potencial de repouso da voltagem da membrana for excedido, ocorre hiperpolarização da membrana. Isso torna a tensão da membrana ainda mais negativa. Isso ocorre devido à abertura ou também fechamento dos canais iônicos. Esses canais iônicos são canais de potássio, cálcio, cloreto e sódio. Eles são dependentes de voltagem, então eles abrem ou fecham dependendo do potencial da membrana.

Esse processo é conhecido como potencial de ação e é dividido em diferentes etapas. Primeiro, há a fase de iniciação. Isso é seguido pela despolarização seguida pela repolarização, na qual o potencial de repouso é alcançado novamente. Normalmente, entretanto, a hiperpolarização ocorre antes da repolarização. Isso serve para garantir que nenhum outro potencial de ação seja acionado diretamente após o potencial de ação ter ocorrido e que um estímulo permanente ocorra. Os canais iônicos também têm uma função importante na regulação da osmose e na manutenção do equilíbrio ácido-base no corpo.

Educação, ocorrência, propriedades e valores ideais

Como já mencionado, existem canais iônicos ativos e passivos. No entanto, eles também podem ser diferenciados com base na maneira como são controlados. Esses são canais iônicos controlados por voltagem usados ​​para transmitir estímulos nos neurônios. Eles também podem ser controlados por ligantes, como os canais iônicos controlados pelo transmissor das sinapses para a transmissão de sinais para outros neurônios ou também para a transmissão de sinais para os músculos.

Outros canais de íons são os canais sensíveis ao mecanismo. Eles são regulados por estímulos mecânicos, como pressão. Os canais de íons controlados por temperatura são abertos ou fechados quando um certo valor limite de uma temperatura é atingido. E os canais iônicos controlados por luz são regulados por um determinado comprimento de onda de luz. Um exemplo disso é a rodopsina, que se liga a um canal e o regula. Estes ocorrem, por exemplo, no olho e são integrados ao processo visual.

Doenças e distúrbios

Os canais iônicos podem ser afetados por algumas doenças. Um exemplo é um canal de cálcio defeituoso no cerebelo. Esse defeito é um gatilho para a epilepsia. Outro exemplo é a síndrome de Lambert-Eaton.

Os pacientes desenvolvem anticorpos contra os canais de cálcio da placa terminal neuromuscular. Esta é a área de transmissão do estímulo entre os neurônios e os músculos. Os sinais são enfraquecidos e ocorre fraqueza muscular. Os homens tendem a ter mais probabilidade de sofrer dessa condição do que as mulheres.