Aviso: Esta página é uma tradução automática da página original em inglês. Por favor note uma vez que as traduções são geradas por máquinas, não tradução tudo será perfeita. Este site e suas páginas da Web destinam-se a ler em inglês. Qualquer tradução deste site e suas páginas da Web pode ser imprecisas e imprecisos no todo ou em parte. Esta tradução é fornecida como uma conveniência.

Electrofisiologia do canal do íon

Os canais do íon são as proteínas encaixadas na membrana de pilha que controlam o movimento bidireccional de íons chamados espécie cobrados através da membrana de pilha impermeável. Os canais do íon são altamente selectivos e podem ser agrupados de acordo com sua estrutura, como membros das famílias tensão-bloqueadas ou ligante-bloqueadas do canal do íon.

Canais da proteína em uma membrana de pilha. Por Juan GaertnerCrédito de imagem: Juan Gaertner/Shutterstock

O transporte dos íons é essencial manter o balanço electrofisiológico em ambos os lados da membrana, chamada o balanço osmótico, que é necessário para que os sinais sido transduced de seu formulário químico (do íon) a uma resposta celular.

A transdução do sinal ?a pela abertura e pelo closing dos canais do íon em uma maneira coordenada. Isto gera uma mudança na tensão ou o potencial da membrana através da membrana de pilha, que pode ser propagada através de muitas membranas de pilha. Este mecanismo é referido como um potencial de acção. Ocorre através dos neurônios, por exemplo, a fim transmitir a informação do sistema nervoso aos músculos no corpo.

Inclinações eletroquímicos

Os inclinações eletroquímicos sustentam a geração de potenciais de acção. Esta é uma amalgamação de dois tipos de inclinações: (1) um inclinação do produto químico ou de concentração, e (2) um inclinação da carga. O inclinação refere uma diferença na concentração de uma substância (íon ou carga) entre dois ambientes que são separados por uma barreira.

No contexto de uma pilha, o cytosol fluido e intracelular extracelular é considerado como tais ambientes. Os íons mover-se-ão passiva de uma área da elevação para a baixa concentração (isto é abaixo de seu inclinação).

Enquanto os íons são cobrados, uma carga positiva líquida acumula-se no lado que se movem para, e em uma carga negativa líquida no lado de que se moveram longe. Subseqüentemente, o movimento dos íons retarda como a carga negativa atrairá íons para trás para sua começar lateral, desse modo opor o movimento abaixo do inclinação de concentração.

Eventualmente, esta diferença da carga, chamou a diferença potencial elétrica, alcança um ponto em que a força elétrica que puxa íons acima contra seu inclinação de concentração é equilibrada com a força que os conduz para baixo. Neste momento, não há nenhum movimento líquido e a pilha está no equilíbrio. Isto é explicado aqui:

O potencial de acção é compreendido de quatro fases: descanso, despolarização, repolarization e hyperpolarization. A geração destas fases ocorre através da abertura e do closing transientes dos canais do íon em uma maneira selectiva, coordenada e controlada.

Potencial de descanso da membrana

O potencial da membrana descreve uma diferença no potencial elétrico, ou a separação de carga, entre dois ambientes distintos. Os neurônios têm um inclinação de concentração negativo, significando a concentração de positivamente - os íons cobrados fora da pilha são maiores do que aquele dentro da pilha, que conduz a uma separação de carga através da membrana.

Este estado é referido como o potencial de descanso da membrana e é o dominante de todos os estados do potencial de acção. Sódio (Na+) e potássio (K)+ governa o estado de descanso da seguinte forma:

  • A concentração de Na+ fora do neurônio é maior do que a concentração dentro do neurônio
  • A concentração de K+ dentro do neurônio é maior do que a concentração fora do neurônio

As pilhas mantêm este equilíbrio em um inclinação de concentração negativo estreito de aproximadamente -70 milivolts (mV).

Os neurônios são altamente permeáveis a K+ devido aos canais do potássio do escapamento, que permitem K+ abaixar seu inclinação químico fora da pilha, e parcialmente à permeabilidade ao Na+ devido aos canais do sódio do escapamento, que limita o movimento de Na+ na pilha.

Para manter um potencial de descanso negativo líquido, a pilha depende da actividade de uma proteína chamada a bomba do sódio-potássio, que usa a energia para bombear simultaneamente para fora+ K de novo na pilha e no Na+. A relação do movimento é 3Na+ para fora para cada 2K+ dentro.

Note que os canais bloqueados do sódio e do potássio são fechados neste estado e são distintos dos canais do escapamento. Estes canais são bloqueados pela tensão.

Despolarização

Uma liberação dos neurotransmissor através de uma junção synaptic, canais do Na+ das causas na membrana (destinatária) postsynaptic do neurônio a abrir de modo que os íons de Na+ fluam do ambiente extracelular neste neurônio a jusante.

Esta estimulação deve alcançar um ponto inicial (~-55mV) para que um potencial de acção resulte. O efeito líquido é o levantamento do potencial da membrana. Isto está denominado despolarização, enquanto o interior da pilha se torna mais positivo. O potencial aumentado da membrana pode provocar os canais vizinhos de Na+ para abrir na dominó-como a maneira, de modo que o efeito espalhe através do neurônio para o término do axónio.

Repolarisation

Esta fase é restaurador, movendo-se para o restabelecimento do potencial da membrana. Aqui, os canais tensão-bloqueados do sódio são neutralizados, parando o influxo+ do Na.

Simultaneamente, os canais tensão-bloqueados+ de K abrem. Desde que há uma concentração mais alta de k+ dentro da pilha, K+ retira ou eflúvios a pilha. Isto é associado com uma diminuição no potencial para o descanso, um estado mais negativo da membrana, devido à perda de K cobrado+ dentro do neurônio.

Hyperpolarisation (período refractário)

O efeito da activação prolongada do canal tensão-bloqueado+ de K conduz a um eflúvio mais adicional de K+, e a uma diminuição simultânea no potencial da membrana, ultrapassando o valor do estado de descanso como a perda de resultados+ de K na perda de carga positiva.

O aumento na negatividade da pilha é referido como o hyperpolarisation. O fechamento do canal tensão-bloqueado+ de K permite a bomba do sódio-potássio de restabelecer o potencial do estado de descanso (~70 milivolt e - 75 milivolt).

A seqüência de eventos é ilustrada abaixo:

(a) potencial de descanso da membrana é um resultado de concentrações diferentes de íons de Na+ e de K+ dentro e fora da pilha. Um impulso de nervo faz com que Na+ incorpore a pilha, tendo por resultado (b) a despolarização. No potencial de acção máximo, os canais de K+ abrem e a pilha transforma-se (c) hyperpolarized. Imagem e subtítulo tomados de “como os neurônios se comunicam: Figura 2,” pela faculdade de OpenStax, biologia (centímetro cúbico por 4,0).

Figura 2. (a) o potencial de descanso da membrana é um resultado de concentrações diferentes de íons de Na+ e de K+ dentro e fora da pilha. Um impulso de nervo faz com que Na+ incorpore a pilha, tendo por resultado (b) a despolarização. No potencial de acção máximo, os canais de K+ abrem e a pilha transforma-se (c) hyperpolarized. (A imagem e o subtítulo são tomados de “como os neurônios se comunicam: Figura 2,” pela faculdade de OpenStax, pela biologia).

A acção das bombas de íon é essencial no papel da transdução do sinal. Suas velocidade e selectividade asseguram os movimentos coordenados e oportunos dos íons para estabelecer um potencial de acção. O resultado é a propagação bem sucedida de uma transdução do sinal, necessária para a operação do sistema nervoso.

Fontes:

Further Reading

Last Updated: Feb 26, 2019

Hidaya Aliouche

Written by

Hidaya Aliouche

Hidaya is a science communications enthusiast who has recently graduated and is embarking on a career in the science and medical copywriting. She has a B.Sc. in Biochemistry from The University of Manchester. She is passionate about writing and is particularly interested in microbiology, immunology, and biochemistry.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Aliouche, Hidaya. (2019, February 26). Electrofisiologia do canal do íon. News-Medical. Retrieved on January 24, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/Ion-Channel-Electrophysiology.aspx.

  • MLA

    Aliouche, Hidaya. "Electrofisiologia do canal do íon". News-Medical. 24 January 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/Ion-Channel-Electrophysiology.aspx>.

  • Chicago

    Aliouche, Hidaya. "Electrofisiologia do canal do íon". News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/Ion-Channel-Electrophysiology.aspx. (accessed January 24, 2021).

  • Harvard

    Aliouche, Hidaya. 2019. Electrofisiologia do canal do íon. News-Medical, viewed 24 January 2021, https://www.news-medical.net/life-sciences/Ion-Channel-Electrophysiology.aspx.

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News Medical.