离子通道的开放和关闭,称为门控。根据门控机制的不同,将离子通道分为三大类:⑴电压门控性,又称电压依赖性或电压敏感性离子通道:因膜电位变化而开启和关闭,以最容易通过的离子命名,如钾、钠、钙、氯通道四种主要类型,各型又分若干亚型。⑵配体门控性又称化学门控性离子通道由递质与通道蛋白质受体分子上的结合位点结合而开启,以递质受体命名,如乙酰胆碱受体通道、谷氨酸受体通道、门冬氨酸受体通道等非选择性阳离子通道一系由配体作用于相应受体而开放,同时允许钠、钙 或钾通过。⑶机械门控性又称机械敏感性离子通道是一类感受细胞膜表面应力变化,实现胞外机械信号向胞内转导的通道,根据通透性分为离子选择性和非离子选择性通道,根据功能作用分为张力激活型和张力失活型离子通道。此外,还有细胞器离子通道,如广泛分布于哺乳动物细胞线粒体外膜上的电压依赖性阴离子通道,位于细胞器肌质网或内质网,膜上的受体通道、受体通道。电压门控钙通道(VGC) 分为L 型(Long - lasting) 、N 型(No - Long lasting,non - tsansient) 、T 型(Transient) 和P/ Q 四个亚型.L 型通道:电导较大、失活慢、持续时间长、需要强的去极化才能激活,在心血管、内分泌和神经等多种组织中表达,参与电- 收缩耦联和调控代谢。T型通道:电导小、失活快、弱的去极化电流即能激活,它主要分布在心脏和血管平滑肌,触发起搏电活动。N 型通道:失活较快、需强的去极化电流激活,目前仅在神经组织中发现,主要触发交感神经递质的释放。P/ Q 通道:具有相同的α1亚单位(α1A) 统称为P/ Q 型钙通道。P/ Q 型钙通道在神经递质释放过程中有重要作用。钾通道:一种广泛存在于细胞膜上的钾离子选择性通过的蛋白复合体,在结构和功能上形成通道的一大家庭。钾离子通道一般可分为四个基本类型:电压门控钾通道(Voltage - gated K+ Channels,KV) 、钙激活钾通道(Calcium - activated K+ Channels,KCa) 、三磷酸腺苷敏感性钾通道(ATP – Sensitive K+ Channels,KATP) .电压门控钾通道又分为:内向整流钾离子通道(Inward rectifier K+ Channds,Kir)、延迟外向整流钾通道、瞬时外向钾通道。
离子通道是一切生命活动的基础.无论动物或植物、单细胞生物或多细胞生物的细胞膜上,都有离子通道的存在.离子通道的存在让一切对生命来讲至关重要的水溶性物质,特别是无机离子出入细胞变成可能.因而离子通道被称为“生命物质出入细胞的走廊和门户”.由于生物体内细胞种类繁多、结构和功能各异,并且细胞对于各种物质的需求和排出各不相同,为保障细胞的正常运转、细胞内外环境的相对稳定,细胞膜上众多的离子通道有着高度选择性和门控性特征.即一种离子通道在一定的条件下,只能准许特定的物质通过,而大多数离子通道都有相应的“闸门”控制其开启与关闭.正常情况下通道处于关闭状态,只有在特定的外界因素刺激下,通道闸门才能开启,同时与此匹配的离子开始顺着离子通道跨膜转运,出入细胞膜.
常见离子通道大体分为:电压门控离子通道,配体门控离子通道,牵引激活离子通道,间隙连接通道和水通道等几种类型.离子通道在运转过程中有着激活(开放),关闭和失活三种状态,这些状态受多种因素调控,成为各种生理功能的基础.
离子通道是如何调控从而保障细胞的生存和各项生理功能的呢?以电压门控性钠通道为例:正常情况下,钠通道闸门关闭,任何离子不能通过,但钠通道电压感受器上电荷在电场作用下移动时,形成电流,从而刺激通道的闸门,闸门打开,膜外侧钠离子经过钠通道进入膜内侧,而其它离子不能通过.2秒钟后,由于膜内侧蛋白水解酶的作用,通道失活,终止离子通道.细胞就是这样应用外界特定因素的不断刺激调控各种离子通道的开放、关闭、失活从而有选择性的让各种离子出入细胞,保障细胞的生命和各种生理功能.
氯离子通道的五种类型是ClC氯通道、CFTR氯通道、配体门控氯通道、钙激活氯通道、细胞内氯通道。ClC通道是一类电压门控的氯离子通道。目前在哺乳动物细胞中已经克隆得到了九种不同的ClC通道。
囊性纤维化跨膜转导调节因子(CFTR)氯通道参与血小板活化的调控。
gaba-a受体是配体门控的氯通道。
钙激活氯通道( CaCCs)是一类在多种细胞中广泛表达的氯离子通道,介导一系列重要的生理功能。
5、细胞中都有氯离子通道,它主要负责控制静止期细胞的膜电位以及细胞体积。
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