Молекулярна будова потенціакерованих кальцієвих каналів.

Головна субодиниця Са²⁺-каналів являє собою структурний аналог а-субодиниці Nа+-каналу. Велика α₁-субодиниця має чотири домени, кожен з яких шість трансмембранних сигментів, які формують пору каналу.

Са²⁺-канали в нервових клітинах асоційовані з α₂- і δ-субодиницями, які формують зв'язаний дисульфідом трансмембранний глікопротеїновий комплекс, а β-субодиниця є внутрішньоклітинною.

Са²⁺- канали скелетних м'язів мають трансмембранну у- субодиницю.

Первинна структура допоміжних α₂-, β-, δ- і у-субодиниць Са²⁺-каналів істотно відрізняється від β-субодиниць Nа⁺-каналів.

5. Антибіотики як переносники іонів

Антибіотики-іонофори останнім часом міцно увійшли в арсенал біохімії і біофізики як ефективні інструменти для дослідження процесів, пов'язаних з транспортом іонів через біологічні мембрани. Іонофори мають різноманітну будова і принцип дії. Одні з них є самими справжніми переносниками: чіпляючи до себе іон, вони буквально протягують його через мембрану. Інші іонофори утворюють в біомембранами проникні для іонів пори, або канали. Цікаво, що валіноміцин, що відноситься до іонофорів-переносників, має макроциклічну структуру, іншими словами - кільце. Валіноміцин утворює жиророзчинний комплекс з іонами К⁺, який легко проходить через внутрішню мембрану мітохондрій, тоді як за відсутності валіноміцину іони К⁺ проникають крізь неї з великими труднощами. Антибіотики-іонофори вирівнюють іонні градієнти на будь-якій, а не лише на мітохондріальній мембрані. Інший антибіотик - граміцидин А (що є продуктом життєдіяльності цвілевих грибків), що відноситься до «канальним» іонофоров, має лінійну структуру. Іонофор граміцидин є антибіотиком з бактеріостатичною й бактерицидною дією. Він полегшує проникнення крізь мембрану К⁺ і Nа⁺, причому діє на клітини як мікроорганізмів, так і хворого, тому його необхідно застосовувати тільки у вигляді мазей і паст для лікування гнійних ран.

Найбільш, мабуть, дивною особливістю іонофорів виявилася їх здатність до вибіркового транспорту іонів. Якщо для граміцидину все одно, які іони проводити через мембрану - калію або натрію, то валіноміцин в цьому відношенні виявився абсолютно унікальним (чим і привернув до себе пильну увагу). Цей іонофоров може проводити в 10 тис. разів більше іонів калію, ніж натрію. А в штучних мембранах, які в звичайних умовах однаково непроникні для іонів цих металів, валіноміцин сприяє переносу 100 тис. іонів калію на один іон натрію.

ІІІ. Заключна частина.

Отже, ми сьогодні розглянули електричні властивості мембрани, потенціал спокою та потенціал дії. Наголосили на тому, що мембрана клітини в стані спокою поляризована: зовнішня поверхня заряджена електропозитивно, а внутрішня – електронегативно. Класифікували транспортні процеси. Існує 2 види транспорту – пасивний та активний. Пасивний транспорт не пов’язаний прямо з витратою хімічної енергії; він здійснюється в результаті дифузії речовин у бік меншого електрохімічного потенціалу. Активний транспорт відбувається при витраті хімічної енергії АТФ. Ознайомилися з транспортом низькомолекулярних речовин. Детально розглянули такі іонні канали, як: керовані напрогую К⁺-канали, керовані напрогую Na⁺-канали, структурна та функціональна характеристика Са²⁺ -каналів. Розглянули антибіотики як переносники іонів, на прикладі валіноміцину, який утворює жиророзчинний комплекс з іонами К⁺ та граміцидину він полегшує проникнення крізь мембрану К⁺ і Nа⁺.

Вам залишається розглянути самостійно водні канали плазматичної мембрани.

20