Разделы презентаций


ИОННЫЕ КАНАЛЫ

Содержание

БИОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫЕ МЕТАЛЛЫИОННЫЙ ГОМЕОСТАЗ КЛЕТКИ

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ИОННЫЕ КАНАЛЫ
Ионный гомеостаз клетки
Свойства ионных каналов
Классификация ионных каналов
Потенциалозависимые ионные каналы
Хемочувствительные

ионные каналы
Механозависимые ионные канлы.

ИОННЫЕ КАНАЛЫИонный гомеостаз клеткиСвойства ионных каналовКлассификация ионных каналовПотенциалозависимые ионные каналыХемочувствительные ионные каналыМеханозависимые ионные канлы.

Слайд 2БИОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫЕ МЕТАЛЛЫ
ИОННЫЙ ГОМЕОСТАЗ КЛЕТКИ


БИОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫЕ МЕТАЛЛЫИОННЫЙ ГОМЕОСТАЗ КЛЕТКИ

Слайд 3СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ ИОНОВ В КЛЕТКАХ И ВНЕКЛЕТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ НЕКОТОРЫХ ЖИВОТНЫХ

В СРАВНЕНИИ С ИОННЫМ СОСТАВОМ МОРСКОЙ ВОДЫ

СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ ИОНОВ В КЛЕТКАХ И ВНЕКЛЕТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ НЕКОТОРЫХ ЖИВОТНЫХ В СРАВНЕНИИ С ИОННЫМ СОСТАВОМ МОРСКОЙ ВОДЫ

Слайд 5ХАРАКТЕРИСТИКА ИОНОВ НАТРИЯ И КАЛИЯ
ШИРОКО РАСПРОСТРАНЕНЫ В НЕЖИВОЙ ПРИРОДЕ
НИЗКИЙ ПОТЕНЦИАЛ

ИОНИЗАЦИИ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОНА
ОБРАЗОВАВШИЙСЯ ИОН ИМЕЕТ КОНФИГУРАЦИЮ АТОМА ИНЕРТНОГО ГАЗА
ВЫСОКАЯ ПОДВИЖНОСТЬ

В ВОДНОЙ ФАЗЕ
ХАРАКТЕРИСТИКА ИОНОВ НАТРИЯ И КАЛИЯШИРОКО РАСПРОСТРАНЕНЫ В НЕЖИВОЙ ПРИРОДЕНИЗКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИИ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОНАОБРАЗОВАВШИЙСЯ ИОН ИМЕЕТ КОНФИГУРАЦИЮ АТОМА

Слайд 6ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИОНОВ НАТРИЯ И КАЛИЯ
ЭНЕРГИЯ ГИДРАТАЦИИ (ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ)
ДЛЯ

ИОНОВ НАТРИЯ +1,03 кДж/моль
ДЛЯ ИОНОВ КАЛИЯ - 1,05 кДж/моль

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИОНОВ НАТРИЯ И КАЛИЯЭНЕРГИЯ ГИДРАТАЦИИ (ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ)ДЛЯ ИОНОВ НАТРИЯ +1,03 кДж/мольДЛЯ ИОНОВ КАЛИЯ

Слайд 7СВОЙСТВА ИОННЫХ КАНАЛОВ
СЕЛЕКТИВНОСТЬ
НАСЫЩЕНИЕ
КОНКУРЕНТНОЕ ПОДАВЛЕНИЕ ИОННЫХ КАНАЛОВ ИОНАМИ-БЛОКАТОРАМИ
КАНАЛЫ – УПРАВЛЯЕМЫЕ СТРУКТУРЫ
НЕЗАВИСИМОСТЬ

РАБОТЫ ИОННЫХ КАНАЛОВ
ДИСКРЕТНЫЙ ХАРАКТЕР ПРОВОДИМОСТИ КАНАЛОВ

СВОЙСТВА ИОННЫХ КАНАЛОВСЕЛЕКТИВНОСТЬНАСЫЩЕНИЕКОНКУРЕНТНОЕ ПОДАВЛЕНИЕ ИОННЫХ КАНАЛОВ ИОНАМИ-БЛОКАТОРАМИКАНАЛЫ – УПРАВЛЯЕМЫЕ СТРУКТУРЫНЕЗАВИСИМОСТЬ РАБОТЫ ИОННЫХ КАНАЛОВДИСКРЕТНЫЙ ХАРАКТЕР ПРОВОДИМОСТИ КАНАЛОВ

Слайд 8 КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПРИЗНАКИ КАНАЛОВ
СЕЛЕКТИВНОСТЬ (Na-, K-, Ca- КАНАЛЫ и др.)
ПРОВОДИМОСТЬ

(КАНАЛЫ ВЫСОКОЙ, СРЕДНЕЙ, НИЗКОЙ ПРОВОДИМОСТИ)
МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ

КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПРИЗНАКИ КАНАЛОВСЕЛЕКТИВНОСТЬ (Na-, K-, Ca- КАНАЛЫ и др.)ПРОВОДИМОСТЬ (КАНАЛЫ ВЫСОКОЙ, СРЕДНЕЙ, НИЗКОЙ ПРОВОДИМОСТИ)МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ

Слайд 9ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ИОННЫХ КАНАЛОВ ПО МЕХАНИЗМУ УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОУПРАВЛЯЕМЫЕ КАНАЛЫ
ХЕМОУПРАВЛЯЕМЫЕ КАНАЛЫ
МЕХАНОУПРАВЛЯЕМЫЕ КАНАЛЫ

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ИОННЫХ КАНАЛОВ ПО МЕХАНИЗМУ УПРАВЛЕНИЯЭЛЕКТРОУПРАВЛЯЕМЫЕ КАНАЛЫХЕМОУПРАВЛЯЕМЫЕ КАНАЛЫМЕХАНОУПРАВЛЯЕМЫЕ КАНАЛЫ

Слайд 10ПОТЕНЦИАЛОЗАВИСИМЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫ

ПОТЕНЦИАЛОЗАВИСИМЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫ

Слайд 11МЕХАНИЗМЫ СЕЛЕКТИВНОСТИ ИОННЫХ КАНАЛОВ
Na-КАНАЛЫ
К-КАНАЛЫ

МЕХАНИЗМЫ СЕЛЕКТИВНОСТИ ИОННЫХ КАНАЛОВNa-КАНАЛЫК-КАНАЛЫ

Слайд 12МЕХАНИЗМЫ СЕЛЕКТИВНОСТИ ИОННЫХ КАНАЛОВ
СТЕРИЧЕСКИЙ ФАКТОР
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФАКТОР

МЕХАНИЗМЫ СЕЛЕКТИВНОСТИ ИОННЫХ КАНАЛОВСТЕРИЧЕСКИЙ ФАКТОРЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФАКТОР

Слайд 13ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИОНОВ С ВОДОЙ ХАРАКТЕРИЗУЕТ ЭНЕРГИЯ ГИДРАТАЦИИ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИОНОВ С ВОДОЙ ХАРАКТЕРИЗУЕТ ЭНЕРГИЯ ГИДРАТАЦИИ

Слайд 14РАДИУСЫ ИОНОВ И ЭНЕРГИЯ ГИДРАТАЦИЯ

РАДИУСЫ ИОНОВ И ЭНЕРГИЯ ГИДРАТАЦИЯ

Слайд 15СТЕРИЧЕСКИЙ ФАКТОР

ГИПОТЕЗА МУЛЛИНЗА:
ИОН МОЖЕТ ПРОЙТИ ЧЕРЕЗ ПОРУ, ЕСЛИ ЕГО

РАДИУС С ОДНИМ СЛОЕМ ГИДРАТАЦИИ РАВЕН РАДИУСУ ПОРЫ

СТЕРИЧЕСКИЙ ФАКТОРГИПОТЕЗА МУЛЛИНЗА: ИОН МОЖЕТ ПРОЙТИ ЧЕРЕЗ ПОРУ, ЕСЛИ ЕГО РАДИУС С ОДНИМ СЛОЕМ ГИДРАТАЦИИ РАВЕН РАДИУСУ

Слайд 16ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФАКТОР СЕЛЕКТИВНОСТИ
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭЙЗЕНМАНА
Ионный обмен для катионселективных стеклянных электродов:

катионы А+ и В+ взаимодействуют с анионной группировкой в стекле.





ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФАКТОР СЕЛЕКТИВНОСТИЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭЙЗЕНМАНАИонный обмен для катионселективных стеклянных электродов: катионы А+ и В+ взаимодействуют с анионной

Слайд 17РЕАКЦИЯ СДВИГАЕТСЯ В СТОРОНУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИОНА А+ СО СТЕКЛОМ, ЕСЛИ


ΔGA(ВОДНАЯ СРЕДА→СТЕКЛО) < ΔGB (ВОДНАЯ СРЕДА → СТЕКЛО)

РЕАКЦИЯ СДВИГАЕТСЯ В СТОРОНУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИОНА А+ СО СТЕКЛОМ, ЕСЛИ ΔGA(ВОДНАЯ СРЕДА→СТЕКЛО) < ΔGB (ВОДНАЯ СРЕДА →

Слайд 18Анионная группировка сферическая с радиусом rА
Катион также сферический с радиусом


Энергия взаимодействия катиона и аниона U:


Свободная энергия ΔG будет зависеть

от энергии взаимодействия катиона и аниона в стекле U и энергии гидратации катиона
Анионная группировка сферическая с радиусом rАКатион также сферический с радиусом rСЭнергия взаимодействия катиона и аниона U:Свободная энергия

Слайд 19ЗНАЧЕНИЕ rА ВЕЛИКО
АНИОННАЯ ГРУППИРОВКА СОЗДАЕТ СЛАБОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, ПОЭТОМУ ВЕЛИЧИНА

U МАЛА ДЛЯ ВСЕХ КАТИОНОВ
ПРЕВАЛИРУЕТ ЭНЕРГИЯ ГИДРАТАЦИИ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИЗБИРАТЕЛЬНОСТИ ИОНООБМЕННОЙ РЕАКЦИИ:
Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+

(I ряд Эйзенмана)

ЭТОТ РЯД СООТВЕТСТВУЕТ ПОДВИЖНОСТИ КАТИОНОВ В ВОДНОЙ СРЕДЕ
ЗНАЧЕНИЕ rА ВЕЛИКОАНИОННАЯ ГРУППИРОВКА СОЗДАЕТ СЛАБОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, ПОЭТОМУ ВЕЛИЧИНА U МАЛА ДЛЯ ВСЕХ КАТИОНОВПРЕВАЛИРУЕТ ЭНЕРГИЯ ГИДРАТАЦИИПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ

Слайд 20ЗНАЧЕНИЕ rА МАЛО
АНИОННАЯ ГРУППИРОВКА СОЗДАЕТ СИЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, ПОЭТОМУ

ВЕЛИЧИНА U ВЕЛИКА И ПРЕВЫШАЕТ ЭНЕРГИЮ ГИДРАТАЦИИ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИЗБИРАТЕЛЬНОСТИ ИОНООБМЕННОЙ РЕАКЦИИ:
Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+(XI

ряд Эйзенмана)
ЗНАЧЕНИЕ rА МАЛО АНИОННАЯ ГРУППИРОВКА СОЗДАЕТ СИЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, ПОЭТОМУ ВЕЛИЧИНА U ВЕЛИКА И ПРЕВЫШАЕТ ЭНЕРГИЮ ГИДРАТАЦИИПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ

Слайд 21ПРОНИЦАЕМОСТЬ Na+КАНАЛА ДЛЯ ОДНОВАЛЕНТНЫХ КАТИОНОВ
PLi : PNa : PK :

PRb = 1,1 : 1 : 0,083 : 0,025 :

0,016

Соответствует XI ряду Эйзенмана
ПРОНИЦАЕМОСТЬ Na+КАНАЛА ДЛЯ ОДНОВАЛЕНТНЫХ КАТИОНОВPLi : PNa : PK : PRb = 1,1 : 1 : 0,083

Слайд 22МОДЕЛЬ ХИЛЛЕ ОСНОВАНА НА ИЗУЧЕНИИ ПРОНИЦАЕМОСТИ Na-КАНАЛА ДЛЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ИОНОВ
Na

>ГИДРОКСИЛАМИН >ГИДРАЗИН >АММОНИЙ≈ФОРМАМИДИН ≈ГУАНИДИН >>МЕТИЛАММОНИЙ

РАДИУС ЭТИХ ИОНОВ ПРИМЕРНО ОДИНАКОВ: 0,37

– 0,38 НМ

НАИБОЛЬШЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ ПРОНИКАТЬ ЧЕРЕЗ Na-КАНАЛ ОБЛАДАЮТ ГИДРОКСИЛАМИН (Р=0,94) И ГИДРАЗИН (Р=0,59)

МЕТИЛАММОНИЙ (Р=0,007) НЕСМОТРЯ НА СХОДСТВО РАЗМЕРОВ С ГИДРОКСИЛАМИНОМ И ГИДРАЗИНОМ НЕ ПРОХОДИТ ЧЕРЕЗ КАНАЛ

ПРИЧИНА: НЕВОЗМОЖНОСТЬ МЕТИЛЬНОЙ ГРУППЫ ОБРАЗОВЫВАТЬ ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ
МОДЕЛЬ ХИЛЛЕ ОСНОВАНА НА ИЗУЧЕНИИ ПРОНИЦАЕМОСТИ Na-КАНАЛА ДЛЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ИОНОВNa >ГИДРОКСИЛАМИН >ГИДРАЗИН >АММОНИЙ≈ФОРМАМИДИН ≈ГУАНИДИН >>МЕТИЛАММОНИЙРАДИУС ЭТИХ ИОНОВ

Слайд 23СЕЛЕКТИВНЫЙ ФИЛЬТР НАТРИЕВОГО КАНАЛА

ИОН НАТРИЯ В СЕЛЕКТИВНОМ ФИЛЬТРЕ С МОЛЕКУЛОЙ

ВОДЫ


Н2О
Н2О

СЕЛЕКТИВНЫЙ ФИЛЬТР НАТРИЕВОГО КАНАЛАИОН НАТРИЯ В СЕЛЕКТИВНОМ ФИЛЬТРЕ С МОЛЕКУЛОЙ ВОДЫН2ОН2О

Слайд 24МОДЕЛЬ ХИЛЛЕ
ВХОД В КАНАЛ – ПРЯМОУГОЛЬНАЯ ПОРА 0,3х0,5 нм
СЕЛЕКТИВНЫЙ ФИЛЬТР

В Nа-КАНАЛЕ СОДЕРЖИТ 8 АТОМОВ КИСЛОРОДА
ПО МНЕНИЮ ДРУГИХ АВТОРОВ СЕЛЕКТИВНЫЙ

ФИЛЬТР ВКЛЮЧАЕТ КАРБОКСИЛЬНУЮ ГРУППУ, КОТОРАЯ СОЗДАЕТ СИЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
МОДЕЛЬ ХИЛЛЕВХОД В КАНАЛ – ПРЯМОУГОЛЬНАЯ ПОРА 0,3х0,5 нмСЕЛЕКТИВНЫЙ ФИЛЬТР В Nа-КАНАЛЕ СОДЕРЖИТ 8 АТОМОВ КИСЛОРОДАПО МНЕНИЮ

Слайд 25СВОБОДНЫЙ ИОН (1) СВЯЗЫВАЕТСЯ (2) И ДЕСОЛЬВАТИРУЕТСЯ (23) ЗАТЕМ РЕСОЛЬВАТИРУЕТСЯ

НА ВНУТРЕННЕЙ СТОРОНЕ МЕМБРАНЫ (3) И ДИССОЦИИРУЕТ ИЗ ОТКРЫТОГО КАНАЛА

(4)
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА ЭТОГО ПРОЦЕССА



ПРЕОДОЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БАРЬЕРА


СВОБОДНЫЙ ИОН (1) СВЯЗЫВАЕТСЯ (2) И ДЕСОЛЬВАТИРУЕТСЯ (23) ЗАТЕМ РЕСОЛЬВАТИРУЕТСЯ НА ВНУТРЕННЕЙ СТОРОНЕ МЕМБРАНЫ (3) И ДИССОЦИИРУЕТ

Слайд 26МОДЕЛЬ НАТРИЕВОГО КАНАЛА
1 – БЕЛКИ КАНАЛА
2 – СЕЛЕКТИВНЫЙ ФИЛЬТР, СОДЕРЖАЩИЙ,

ВИДИМО, КАРБОКСИЛЬНУЮ ГРУППУ
3 – ВОРОТА
4 – СЕНСОР НАПРЯЖЕНИЯ
5 – МЕМБРАННЫЕ

ЛИПИДЫ
МОДЕЛЬ НАТРИЕВОГО КАНАЛА1 – БЕЛКИ КАНАЛА2 – СЕЛЕКТИВНЫЙ ФИЛЬТР, СОДЕРЖАЩИЙ, ВИДИМО, КАРБОКСИЛЬНУЮ ГРУППУ3 – ВОРОТА4 – СЕНСОР

Слайд 27ВОЗМОЖНАЯ ТРАНСМЕМБРАННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ НАТРИЕВОГО КАНАЛА
АМИНОКИСЛОТНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМЕЮТ ЧЕТЫРЕ ВЫСОКОГОМОЛОГИЧНЫХ ДОМЕНА,

КАЖДЫЙ ИЗ НИХ СОДЕРЖИТ 6 ГИДРОФОБНЫХ УЧАСТКОВ

ВОЗМОЖНАЯ ТРАНСМЕМБРАННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ НАТРИЕВОГО КАНАЛААМИНОКИСЛОТНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМЕЮТ ЧЕТЫРЕ ВЫСОКОГОМОЛОГИЧНЫХ ДОМЕНА, КАЖДЫЙ ИЗ НИХ СОДЕРЖИТ 6 ГИДРОФОБНЫХ УЧАСТКОВ

Слайд 28ТРАНСМЕМБРАННАЯ СТРУКТУРА НАТРИЕВОГО КАНАЛА
А – субъединица, формирующая канал
Б – схема

канала с селективным фильтром
В - трехмерная структура канала

ТРАНСМЕМБРАННАЯ СТРУКТУРА НАТРИЕВОГО КАНАЛАА – субъединица, формирующая каналБ – схема канала с селективным фильтромВ - трехмерная структура

Слайд 29БЛОКАТОРЫ НАТРИЕВОГО КАНАЛА

БЛОКАТОРЫ НАТРИЕВОГО КАНАЛА

Слайд 30ТЕТРОДОТОКСИН

ТЕТРОДОТОКСИН

Слайд 31САКСИТОКСИН
ДИНОФЛАГЕЛЛЯТЫ

САКСИТОКСИНДИНОФЛАГЕЛЛЯТЫ

Слайд 32ТЕТРОДОТОКСИН
САКСИТОКСИН

ТЕТРОДОТОКСИНСАКСИТОКСИН

Слайд 33МЕСТНЫЕ АНЕСТЕТИКИ КАК БЛОКАТОРЫ НАТРИЕВЫХ КАНАЛОВ

МЕСТНЫЕ АНЕСТЕТИКИ КАК БЛОКАТОРЫ НАТРИЕВЫХ КАНАЛОВ

Слайд 34МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ МЕСТНЫХ АНЕСТЕТИКОВ
А – БЛОКИРУЮТ НАТРИЕВУЮ ПРОВОДИМОСТЬ ПОСРЕДСТВОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

С БЕЛКАМИ
Б - БЛОКИРУЮТ НАТРИЕВУЮ ПРОВОДИМОСТЬ ПОСРЕДСТВОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С МЕМБРАННЫМИ

ЛИПИДАМИ

А

Б

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ МЕСТНЫХ АНЕСТЕТИКОВА – БЛОКИРУЮТ НАТРИЕВУЮ ПРОВОДИМОСТЬ ПОСРЕДСТВОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С БЕЛКАМИБ - БЛОКИРУЮТ НАТРИЕВУЮ ПРОВОДИМОСТЬ ПОСРЕДСТВОМ

Слайд 36ВОЗДЕЙСТВИЯ, УСТРАНЯЮЩИЕ ИНАКТИВАЦИЮ НАТРИЕВОГО КАНАЛА
ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ
ПЕПТИДНЫЕ ТОКСИНЫ (ЯД СКОРПИОНА,
ЯД

АНЕМОН)


АЛКОЛОИДНЫЕ НЕЙРОТОКСИНЫ (АКОНИТИН, БАТРАХОТОКСИН)

ВОЗДЕЙСТВИЯ, УСТРАНЯЮЩИЕ ИНАКТИВАЦИЮ НАТРИЕВОГО КАНАЛАПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫПЕПТИДНЫЕ ТОКСИНЫ (ЯД СКОРПИОНА, ЯД АНЕМОН)АЛКОЛОИДНЫЕ НЕЙРОТОКСИНЫ (АКОНИТИН, БАТРАХОТОКСИН)

Слайд 37
ТетродотоксинСакситоксин
Блокируют транспорт
Токсины скорпиона, морской анемоны
Препятствуют инактивации, усиливают активацию
Вератридин, аконитин и

др.
Вызывают активацию

ТетродотоксинСакситоксинБлокируют транспортТоксины скорпиона, морской анемоныПрепятствуют инактивации, усиливают активациюВератридин, аконитин и др.Вызывают активацию

Слайд 38КАЛИЕВЫЙ КАНАЛ

КАЛИЕВЫЙ КАНАЛ

Слайд 39Схематический энергетический профиль К-канала.
По оси ординат кинетическая энергия, необходимая

для прохождения канала;
по оси абсцисс – расстояния между внутренней

и наружной поверхностями мембраны.
Энергетические минимумы соответствуют местам связывания положительно заряженных ионов с фиксированными отрицательными зарядами в стенке канала. Энергетические максимумы соответствуют препятствиям диффузии в канале.
Варианты энергетических профилей изображены сплошными и штриховыми линиями; эти осцилляции в значительной степени облегчают связывание ионов при преодолении энергетического барьера
Схематический энергетический профиль К-канала. По оси ординат кинетическая энергия, необходимая для прохождения канала; по оси абсцисс –

Слайд 40ПРОНИЦАЕМОСТЬ КАЛИЕВОГО КАНАЛА ДЛЯ ОДНОВАЛЕНТНЫХ КАТИОНОВ НЕ КОРРЕЛИРУЕТ С РАДИУСОМ

ИОНА
PK : PRb : PCs : PLi : PNa= 1,0

: 0,91: 0,077: 0,018 : 0,01


ПРОНИЦАЕМОСТЬ КАЛИЕВОГО КАНАЛА   ДЛЯ ОДНОВАЛЕНТНЫХ КАТИОНОВ   НЕ КОРРЕЛИРУЕТ С РАДИУСОМ ИОНАPK : PRb

Слайд 41СТРУКТУРА КАЛИЕВОГО КАНАЛА, УСТАНОВЛЕННАЯ С ПОМОЩЬЮ ТЕТРАЭТИЛАММОНИЯ
КАЛИЕВЫЙ КАНАЛ АСИММЕТРИЧЕН, ИМЕЕТ

ФОРМУ ВОРОНКИ
ДИАМЕТР ВЫХОДНОГО ОТВЕРСТИЯ 0,3нм
ДИАМЕТР УСТЬЯ ВОРОНКИ 0,8 нм
ТЕТРАЭТИЛАММОНИЙ
ИОН

КАЛИЯ, ОКРУЖЕННЫЙ ВОДОЙ

ТЭА, У КОТОРОГО ОДНА ИЗ ЭТИЛОВЫХ ГРУПП ЗАМЕНЕНА БОЛЕЕ ДЛИННОЙ ЦЕПЬЮ

СТРУКТУРА КАЛИЕВОГО КАНАЛА, УСТАНОВЛЕННАЯ С ПОМОЩЬЮ ТЕТРАЭТИЛАММОНИЯКАЛИЕВЫЙ КАНАЛ АСИММЕТРИЧЕН, ИМЕЕТ ФОРМУ ВОРОНКИДИАМЕТР ВЫХОДНОГО ОТВЕРСТИЯ 0,3нм ДИАМЕТР УСТЬЯ

Слайд 43ТРАНСМЕМБРАННАЯ ТОПОЛОГИЯ И АРХИТЕКТУРА КАЛИЕВОГО КАНАЛА

ТРАНСМЕМБРАННАЯ ТОПОЛОГИЯ И АРХИТЕКТУРА КАЛИЕВОГО КАНАЛА

Слайд 44Р. Мак-Киннон
Нобелевская премия по химии за 2003 г. присуждена Р.

Мак-Киннону за открытия, касающиеся переноса ионов через клеточную мембрану

Родерик

Мак-Киннон (Roderick MacKinnon), родился в 1956 г. Окончил Университет Брендиса в Бостоне, в 1982 г. стал доктором медицины в бостонской Медицинской школе Тафтса. С 1996 г. - профессор молекулярной нейробиологии и биофизики в Рокфеллеровском университете (Нью-Йорк).

Р. Мак-КиннонНобелевская премия по химии за 2003 г. присуждена  Р. Мак-Киннону  за открытия, касающиеся переноса

Слайд 45Мак-Киннон и его коллеги расшифровали структуру и механизм функционирования нескольких

бактериальных белков, каждый из которых формирует канал, проводящий ионы калия

в ответ на изменение мембранного потенциала.
МЕТОДЫ:
биохимические
мутагенез
клонирование белкового гена, экспрессия белка получение моноклональных антител .
биофизические методы:
изучение влияние ингибиторов в электрофизиологических опытах
масс-спектрометрия
рентгенокристаллография
и на ее основе построены стереомодели с помощью компьютера.
Мак-Киннон и его коллеги расшифровали структуру и механизм функционирования нескольких бактериальных белков, каждый из которых формирует канал,

Слайд 46Рис.1Стереомодель полного KvAP канала и одной субъединицы

Рис.1Стереомодель полного KvAP канала и одной субъединицы

Слайд 47Рис. 3. Модели, иллюстрирующие перенос положительных зарядов канальным калиевым белком

в ответ на изменение потенциала на мембране

Рис. 3. Модели, иллюстрирующие перенос положительных зарядов канальным калиевым белком в ответ на изменение потенциала на мембране

Слайд 48Рис. 4. Схема движения “лопастей” калиевого канала и их положение

внутри мембраны, когда его ворота закрыты и открыты, и изменение

структуры канала
Рис. 4. Схема движения “лопастей” калиевого канала и их положение внутри мембраны, когда его ворота закрыты и

Слайд 49ХЕМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫ
МЕХАНОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫ

ХЕМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫМЕХАНОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫ

Слайд 50ХЕМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫ

ХЕМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ИОННЫЕ КАНАЛЫ

Слайд 51РЕЦЕПТОРУПРАВЛЯЕМЫЕ
Примеры:
АЦЕТИЛХОЛИНОВЫЙ РЕЦЕПТОР
ГАМК- И ГЛИЦИНОВЫЕ РЕЦЕПТОРЫ
В ПОСТСИНАПТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЕ

РЕЦЕПТОРУПРАВЛЯЕМЫЕПримеры:АЦЕТИЛХОЛИНОВЫЙ РЕЦЕПТОР ГАМК- И ГЛИЦИНОВЫЕ РЕЦЕПТОРЫВ ПОСТСИНАПТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЕ

Слайд 52АЦЕТИЛХОЛИНОВЫЙ РЕЦЕПТОР

АЦЕТИЛХОЛИНОВЫЙ РЕЦЕПТОР

Слайд 55Са2+-ЗАВИСИМЫЙ КАЛИЕВЫЙ КАНАЛ


Са2+-ЗАВИСИМЫЙ КАЛИЕВЫЙ КАНАЛ

Слайд 57АТФ-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ КАЛИЕВЫЕ КАНАЛЫ
А Трансмембранная топология двух субъединиц КАТФ канала
Б -

Схематическое изображение канального комплекса (поперечное сечение)

АТФ-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ КАЛИЕВЫЕ КАНАЛЫА Трансмембранная топология двух субъединиц КАТФ каналаБ - Схематическое изображение канального комплекса (поперечное сечение)

Слайд 58В Модель формирования поры КАТФ канала субъединицами (продольное сечение) с

формированием селективного фильтра в наружном (1) или внутреннем (2) участке

поры.
Г. Модель КАТФ канала, показывающая, что канальный комплекс содержит 4 АТФ-связывающих сайта (на Kir 6.2) и 8 Mg-нуклеотид-связывающих сайтов (на SUR1).
В Модель формирования поры КАТФ канала субъединицами (продольное сечение) с формированием селективного фильтра в наружном (1) или

Слайд 59СЕКРЕЦИЯ ИНСУЛИНА: РОЛЬ ИОННЫХ КАНАЛОВ
1 — К+-АТФ чувствительный канал;
2

— вольтажзависимый Са2+-канал; 3 — Са2+-активируемый К+-канал;
ГТ'— ГЛЮТ-2;
ГК— глюкокиназа.


Повышение уровня АТФ

Закрывание К-АТФ

Деполяризация мембраны

Открывание Са-каналов, увеличение [Ca2+]in

Индукция экзоцитоза





СЕКРЕЦИЯ ИНСУЛИНА: РОЛЬ ИОННЫХ КАНАЛОВ1 — К+-АТФ чувствительный канал; 2 — вольтажзависимый Са2+-канал; 3 — Са2+-активируемый К+-канал;

Слайд 61МЕХАНОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ КАНАЛ

МЕХАНОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ КАНАЛ

Слайд 62Восприятие
звука и вибрации,
гравитации,
ускорения, скорости,
давления,
прикосновения,
изменения

формы и объема клетки,
ее местоположения относительно внеклеточного матрикса и

окружающих клеток.

Эта способность лежит в основе слуха и чувства равновесия, тактильной чувствительности, проприорецепции, осморегуляции.
Восприятие звука и вибрации, гравитации, ускорения, скорости, давления, прикосновения, изменения формы и объема клетки, ее местоположения относительно

Слайд 63Системы управления механочувствительным каналом


Системы управления механочувствительным каналом

Слайд 64 А - ориентация белка механочувствительного канала в мембране.
Б

- 6 субъединиц механочувствительного группируются, образуя компактный цилиндр, пронизывающий мембрану.

Когда мембрана напряжена в центре цилиндра открывается гидрофильная пора (Sukharev et al., 1997).

1.Управление посредством латерального натяжения в клеточной мембране

А - ориентация белка механочувствительного канала в мембране. Б - 6 субъединиц механочувствительного группируются, образуя компактный

Слайд 652. Управление молекулярными мостиками, которые связаны с одной стороны с

цитоскелетом, а с другой – с внеклеточными структурами

2. Управление молекулярными мостиками, которые связаны с одной стороны с цитоскелетом, а с другой – с внеклеточными

Слайд 66Возможная модель механочувствительности
а — внеклеточные петли свободно находятся с наружной

стороны клеточной мембраны;
б — реакция на изменения скорости и

давления внеклеточной жидкости.

Эпителиальный натриевый канал (ENaС)

Возможная модель механочувствительностиа — внеклеточные петли свободно находятся с наружной стороны клеточной мембраны; б — реакция на

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика