Свойства ионных каналов.

Ионных каналы биологических мембран обладают определенными свойствами, которые характеризуют их работу.

Селективность (избирательность)– способность канала избирательно пропускать ионы одного типа. Эксперименты показали, что ионные каналы обладают абсолютной селективностью по отношению ионам с различными зарядами, т.е. существуют катион-селективные каналы и анион-селективные каналы. Любой ионный канал способен пропус­кать ионы одного знака , но с различной скоростью. Так, через натриевый канал на мем­бране могут проходить и ионы калия, но коэффициент проницаемости для них в 20 раз ниже, чем для ионов натрия. В то же время, натриевый канал абсолютно непроницаем для анионов, например, для ионов хлора. Способность ионного канала пропускать с неодинаковой скоростью различные ионы одного знака называется относительной селективностью ка­нала.

Независимость работы отдельных каналов. Прохождение ионов через канал не зависит от того, идет ли ток ионов через другие каналы на этой мембране. Например, включение или выключение калиевого канала не влияет на работу натриевого канала, и наоборот. Влияние канала на функциони­рование других каналов может происходит опосредованно, за изменения значения электрического потенциала на мембране.

Дискретный характер проводимости. Как уже отмечалось, ионный канал может находиться в двух со­стояниях: открытом или закрытом. Переходы между этими состояниями происходят в случайные моменты времени и подчиняются статистическим закономерностям. Нельзя утверждать, что данный ионный канал откроется точно в какой-то момент времени, можно говорить лишь о вероятности открывания канала в определенный интервал времени. Ин­тервал времени, в течение которого канал находится в открытом состоянии, называют временем открытого состояния канала. Среднее значение этой величины для Na⁺ - каналов составляет около 0,7 мс ( 0,3 – 1,5 мс для Na⁺ -каналов различных мембран ). Промежуток времени, в течение которого вероятность открывания отдельного канала велика, называют временем жизни канала. Для натриевых каналов она составляет около 2 мс.

Управляемость канала. Ионные каналы чувствительны к изменению мембранного потенциала. Чувствительный к изменению электрического поля участок молекулы белка назы­вают сенсором напряжения. Изменение напряжения на мембране приводит к конформа­ционной перестройке белковой молекулы, что меняет вероятность открывания или закры­вания ворот канала. Экспериментально показано, что деполяризация мембраны нервных клеток приводит к открыванию натриевых каналов. Ионные каналы могут быть чувстви­тельны и к другим воздействиям: механическим, химическим, термическим и т.д. Такие свойства характерны для ионных каналов мембран рецепторных клеток, соответственно, механорецепторов, хеморецепторов, терморецепторов.