Как выглядят ионные каналы?

Молекулярное строение ионных каналов и их внутримембранное устройство обсуждаются в деталях в главе 3. В контексте данной главы полезно, однако, дать несколько общих харак­теристик физическим свойствам ионных ка­налов. Трансмембранный ионный канал име­ет центральную водную пору, сообщающуюся как с внеклеточным, так и с внутриклеточ­ным пространством (рис. 2.1В). С обеих сто­рон канала пора расширяется, образуя устья. Узкая внутримембранная часть ионного кана­ла формирует ворота, которые могут откры­ваться и закрываться, регулируя прохождение ионов.

Размер белка ионного канала варьирует в значительной степени в зависимости от ти­па канала. Некоторые ионные каналы имеют дополнительные структуры (и связанные с ни­ми новые свойства). На рис. 2.1В представлен типичный канал средних размеров. Для со­поставления размеров иона и ионного канала

на рисунке изображен гидратированный ион натрия.

Избирательность каналов

Мембранные каналы отличаются по своей из­бирательности: некоторые проницаемы для катионов, другие для анионов. Некоторые катионные каналы являются селективными по отношению только к одному виду ио­на. Например, некоторые каналы проница­емы исключительно для ионов натрия, другие для ионов калия, прочие для ионов каль­ция. Однако существуют относительно несе­лективные катионные каналы, позволяющие проходить даже небольшим органическим ка­тионам. Анионные каналы, связанные с пе­редачей электрического импульса, обладают низкой специфичностью. Однако они, как правило, называются «хлорными каналами», потому что ион хлора является наиболее рас­пространенным подвижным анионом в био­логических жидкостях. Вдобавок, некоторые каналы (называемые коннексонами) соеди­няют соседние клетки и проницаемы как для многих неорганических ионов, так и для не­которых мелких органических молекул. Кон-нексоны обсуждаются в главе 7.