Формирование каналов из нескольких доменов

Белковые субъединицы совместно образуют сложные структуры, например, каналы, рецепторы, транспортёры, обменники и т.д.

Канал – объединение нескольких белковых субъединиц

Ионные каналы — порообразующие белки (одиночные либо целые комплексы), поддерживающие разность потенциалов, которая существует между внешней и внутренней сторонами клеточной мембраны всех живых клеток. Относятся к транспортным белкам. С их помощью ионы перемещаются согласно их электрохимическим градиентам сквозь мембрану. Такие комплексы представляют собой набор идентичных или гомологичных белков, плотно упакованных в липидном бислое мембраны вокруг водной поры. Каналы расположены в плазмалемме и некоторых внутренних мембранах клетки.

Через ионные каналы проходят ионы Na+ (натрия), K+ (калия), Cl− (хлора) и Ca++ (кальция). Из-за открывания и закрывания ионных каналов меняется концентрация ионов по разные стороны мембраны и происходит сдвиг мембранного потенциала.

Канальные белки состоят из субъединиц, образующих структуру со сложной пространственной конфигурацией, в которой кроме поры обычно имеются молекулярные системы открытия, закрытия, избирательности, инактивации, рецепции и регуляции.

Клетка является открытой системой.

Структуры поверхностной мембраны:

Поры – самые простые структуры, обеспечивающие прохождение воды внутрь клетки или наружу, состоят из нескольких субъединиц и образуют в центре дырку.

Белок, образующий поры для воды – аквапорин.

Для прохода ионов и веществ существуют другие управляемые структуры.

Факторы управления открытия- закрытия:

Размер частицы

Заряд

Напряжение на поверхности мембраны (разность потенциалов – заряд мембраны)

Специальные сигнальные молекулы. СМ пришедшие извне – лиганды.

Лиганд (от лат. ligare — связывать) — атом, ион или молекула, связанные с неким центром (акцептором). Понятие применяется в биохимии для обозначения агентов

Каналы – Обладают высокой избирательностью по отношению к пропускаемым веществам. f: пропускают ионы и вещества либо в клетку, либо наружу при наличии сигнала.

Состояния канала:

Не пропускает в нескольких состояниях

(1)Не активен (инактивирован)

(2)Закрыт

Пропускает

(3) Открыт – в-ва свободно проходят через его внутреннее отверстие.

Трансмембранные домены могут менять свою геометрию, таким образом, закрывая/ открывая канал.

Смена заряда на протяжении канал тоже открывает/ закрывает канал.

Открытый канал – канал, который открыт большую часть времени.

Закрытый - закрыт БОЛЬШУЮ часть времени.

Всё гениальное просто…

Каналы открываются и закрываются

Насосы - каналы, которые качают ионы против градиента их концентрации и требуют притока E в виде расщеплённой АТФ (до АДФ)

Транспортёры – структуры, перекачивающие вещества (с затратой E или без).

Режимы работы транспортёров:

1. Uniport - участвует единственное вещество и качается только в 1 сторону.

2. Cotransport - качается несколько в-в:

1) Symport – в одну сторону

2) Antiport – качается в разные стороны

Классификация работы транспортёров:

1. Первично – активный транспорт – затрачивают Е градиента концентрации веществ

2. Вторично – активный транспорт – используется Е заранее созданного градиента концентрации

«А ты захвати с собой молекулу глюкозы – тогда пущу» - симпорт

Когда сахара не хватает, наступает гликогликиемическая кома.

Когда наблюдается избыток сахара, при отравлении другим продуктами, происходит гипергликиемическая кома.

Na и Сl вне клетки всегда больше.

Обменник - Exchanger

Первично-активный транспорт (Na-К - насос) – по очереди захватывают 2 ион К снаружи, выбрасываются 3 иона Na наружу.

Это антипорт, использующий энергию АТФ.

Na-Ca Exchanger