Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

6.13: Ionenkanalen
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Ionenkanalen
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

6.13: Ionenkanalen

Ionenkanalen behouden het membraanpotentieel van een cel. Voor de meeste cellen, vooral exciteerbare, heeft de binnenkant een meer negatieve lading dan de buitenkant van de cel, vanwege een groter aantal negatieve ionen dan positieve ionen. Voor prikkelbare cellen, zoals het afvuren van neuronen, samentrekkende spiercellen of sensorische aanraakcellen, moet het membraanpotentiaal snel kunnen veranderen van een negatief membraanpotentiaal naar een meer positief. Om dit te bereiken, vertrouwen cellen op twee soorten ionenkanalen: ligand-gated en voltage-gated.

Ligand-gated ionkanalen, ook wel ionotrope receptoren genoemd, zijn transmembraaneiwitten die een kanaal vormen maar die ook een bindingsplaats hebben. Wanneer een ligand zich aan het oppervlak bindt, wordt het ionenkanaal geopend. Gemeenschappelijke ionotrope receptoren zijn de NMDA-, kaïnaat- en AMPA-glutamaatreceptoren en de nicotine-acetylcholinereceptoren. Terwijl de meeste ionotrope receptoren worden geactiveerd door extracellulaire binding van neurotransmitters zoals glutamaat of acetylcholine, enkele kunnen intracellulair worden geactiveerd door ionen zelf.

Wanneer een ligand, zoals glutamaat of acetylcholine, zich aan zijn receptor bindt, laat het de instroom van natrium- (Na + ) en calciumionen (Ca 2+ ) in de cellen toe. De positieve ionen, of kationen, volgen hun elektrochemische gradiënt en gaan van het positievere extracellulaire oppervlak naar het minder positieve (meer negatieve) intracellulaire oppervlak. Dit verandert de membraanpotentiaal nabij de receptor, die vervolgens nabijgelegen spanningsafhankelijke ionenkanalen kan activeren om de verandering in membraanpotentiaal door de cel te verspreiden.

Een ander ligand ionenkanaal, de GABAA-receptor, maakt chloride-ionen (Cl -) in de cellen. Dit verlaagt in feite het membraanpotentieel, waardoor de voortplantende effecten worden beperkt en de prikkelbare cel wordt geremd.

Voltage-gated ionenkanalen openen of sluiten als reactie op veranderingen in membraanpotentiaal, zoals wanneer een naburige ligandpoortd ionenkanaal wordt geopend. Er zijn verschillende soorten spanningsafhankelijke kanalen met selectieve permeabiliteit, wat betekent dat ionen worden gefilterd op grootte en lading. Spanningsafhankelijke calciumkanalen zijn belangrijk voor spiercontractie en afgifte van neurotransmitters. Kaliumkanalen werken om het celmembraan te repolariseren na een actiepotentiaal. Spanningsafhankelijke protonenkanalen openen tijdens depolarisatie om protonen uit de cel te verwijderen.

Ionenkanalen kunnen een rol spelen bij migraine. De dura mater is een beschermende laag voor de hersenen. Het wordt geïnnerveerd door verschillende hersenzenuwen. Er wordt verondersteld dat migraine in deze zenuwen ontstaat. Zowel ligand- als spanningsafhankelijke ionenkanalen in de dura mater kunnen pijnsignalen versterken door de membraanpotentialen te veranderen.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter