Pengertian Saluran ion

Ion bermuatan partikel seperti Na +, H +, K +, Ca 2+, dan Cl -. Ion memiliki efek yang signifikan pada banyak proses sel dan juga mempengaruhi jumlah air dalam sel. Sel menggunakan ion anorganik untuk transmisi sinyal melintasi membran sel atau di sepanjang permukaan sel.

Fungsi seluler lainnya yang beragam seperti sekresi hormon untuk pembuahan sel telur dari memerlukan ion transportasi melintasi membran sel. Namun, ion memiliki kesulitan besar yang melewati membran dengan difusi sederhana karena membran sel terdiri dari fosfolipid hidrofobik yang menentang berlalunya ion hidrofilik.

Selanjutnya, kelompok kepala fosfat bermuatan negatif dari fosfolipid cenderung untuk mengusir anion bermuatan negatif dan perangkap bermuatan positif kation. Oleh karena itu, ion sekecil ion hidrogen (H +) membutuhkan protein Portal khusus untuk memfasilitasi transportasi melalui membran. Molekul protein tersebut disebut saluran ion.

Struktur molekul dari Kalium dan Sodium Saluran

Saluran ion biasanya dilengkapi dengan empat bagian dasar: jalur konduksi sentral (pembukaan) untuk ion untuk melewati, situs pengakuan ion untuk memungkinkan bagian ion tertentu (selektivitas filter), satu atau lebih gerbang yang dapat membuka atau menutup, dan sensor yang merasakan sinyal memicu dan mengirimkan ke pintu gerbang.

Shaker-jenis tegangan-gated saluran kalium saraf dan otot memberikan contoh yang baik dari empat bagian dari saluran ion. Nama Shaker muncul dari coding gen untuk saluran ini di lalat buah (Drosophila melanogaster), yang mutasi menyebabkan lalat bergetar. Manusia memiliki banyak saluran kalium milik keluarga Shaker.

Saluran ini terdiri dari empat subunit identik disusun seperti empat daun semanggi, dengan pusat yang berfungsi sebagai jalur konduksi ion. Setiap subunit memiliki enam segmen yang melintasi membran dan disebut S1 melalui S6. Wilayah antara S5 dan S6 segmen dari masing-masing subunit kontribusi untuk membentuk jalur konduksi ion; maka, hal itu disebut “pori” atau “Pregion.” Di P-daerah, beberapa asam amino penting dari setiap subunit berkumpul untuk membentuk filter selektivitas yang secara khusus hanya mengakui ion kalium.

Segmen S4 mengandung bermuatan positif asam amino pada setiap posisi ketiga dan berfungsi sebagai sensor tegangan. Ketika potensi pada permukaan internal membran menjadi lebih positif, potensi mendorong segmen S4 ke arah luar.

Gerakan ini memicu gerbang saluran untuk membuka. Tegangan-gated sodium channel memiliki arsitektur yang sama, kecuali bahwa empat subunit yang dirangkai dalam rantai peptida panjang seperti kereta dari mengarak gajah menghubungkan batang-to-ekor. Saluran ini sangat selektif untuk ion natrium.

Biofisika

Sebagai ion bermuatan mengalir melintasi membran, mereka menghasilkan arus listrik. Jumlah arus ditentukan oleh tiga faktor. Pertama, ketika gerbang saluran ion terbuka, ion mengalir menuruni gradien konsentrasi dari tinggi ke rendah melewati membran, yang khas dari mekanisme transportasi pasif.

Kedua, aliran ion dikendalikan oleh perbedaan tegangan melintasi membran. Misalnya, jika interior sel sudah sangat positif, kurang K + akan mengalir di Ketiga, saluran mungkin sangat selektif untuk ion tertentu (seperti natrium saluran tegangan-gated) atau lebih tepatnya nonselektif (seperti mechano- yang channel sensitif).

Pengertian Saluran ion

Pengertian Saluran ion

Dengan demikian, aliran ion total dipengaruhi oleh gradien konsentrasi ion, perbedaan tegangan melintasi membran, dan permeabilitas ion.

Teknik menjepit dikembangkan pada tahun 1980 telah memungkinkan para ilmuwan untuk merekam aliran arus melalui saluran ion tunggal.

Teknik ini menggunakan elektroda kaca sangat halus melekat membran untuk mengukur aktivitas listrik di bagian yang sangat kecil dari membran.

Salah satu hasil paling menarik dari perkembangan teknik menjepit adalah pengamatan langsung dari pembukaan dan penutupan saluran tunggal, seperti mengamati binar dari bintang kecil di langit malam.

Pembukaan saluran merupakan perubahan konformasi molekul saluran dari keadaan tertutup untuk keadaan terbuka. Jika tingkat untuk suatu perubahan konformasi tergantung pada tegangan, maka saluran dikatakan tegangan-gated.

Saluran mungkin tinggal dalam keadaan terbuka untuk kurang dari satu milidetik untuk puluhan detik. Aliran arus melalui satu saluran dapat berkisar dari picoampere kurang dari ratusan picoamperes (picoampere adalah 10 -12 ampere).[

Obat dan Racun Bertindak atas Saluran Ion

Alam menghasilkan berbagai macam racun yang sangat ampuh yang menargetkan saluran ion tertentu. Racun biasanya dikemas dalam racun dan disampaikan oleh sengatan atau taring.

Sejumlah besar racun telah diisolasi dari kalajengking, anemon laut, siput kerucut, dan ular. Mereka telah digunakan untuk mempelajari berbagai saluran ion. Salah satu racun yang paling terkenal adalah tetrodotoxin, yang secara selektif menghambat saluran natrium. Hal ini terkandung dalam ikan puffer beracun, yang ironisnya adalah kelezatan paling mahal yang disajikan di restoran Jepang.

Hanya koki yang telah lulus ujian lisensi ketat diperbolehkan untuk mempersiapkan ikan. Tetrodotoxin juga biasa digambarkan dalam fiksi dan film; hampir membunuh fiktif Agen 007 James Bond dalam From Russia with Love.

Obat telah dikembangkan untuk menargetkan saluran ion dan untuk mencegah saluran dari melakukan ion. Mereka secara luas digunakan sebagai anestesi lokal, obat antiaritmia untuk mencegah denyut jantung tidak teratur, obat antihipertensi untuk menurunkan tekanan darah, dan obat anti-epilepsi untuk mencegah kejang.

Cacat genetik dari Saluran Ion

Beberapa penyakit genetik menunjukkan cacat pada fungsi fisiologis saluran ion kini telah terbukti disebabkan oleh mutasi pada gen pengkodean untuk saluran ion tertentu.

Misalnya, saluran kalium jantung bernama HERG (eter-a-go-go-terkait manusia gen) bertindak untuk melindungi jantung terhadap rhythmicity pantas.

Orang kurang HERG gen pameran fungsional suatu kelainan pada elektrokardiogram mereka disebut “sindrom QT panjang,” yang predisposes mereka untuk serangan jantung mendadak ketika mereka berada di bawah stres. Hasil cystic fibrosis dari mutasi dari saluran klorida tertentu disebut cystic fibrosis konduktansi transmembran regulator.


Tinggalkan Balasan

Alamat surel Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *