10.5B: Ionenkanäle
Gated Channels
Es gibt drei Haupttypen von gated Channels: chemisch-gated oder liganden-gated Channels, voltage-gated Channels und mechanically-gated Channels.
Liganden-gated Ionenkanäle sind Kanäle, deren Permeabilität stark erhöht ist, wenn eine Art chemischer Ligand an die Proteinstruktur bindet. Eine große Untergruppe fungiert als Neurotransmitter-Rezeptoren – sie kommen an postsynaptischen Stellen vor, und der chemische Ligand, der sie öffnet, wird vom präsynaptischen Axonende freigesetzt. Ligandengesteuerte Kanäle können durch Liganden aktiviert werden, die im extrazellulären Bereich auftreten, oder durch Interaktionen auf der intrazellulären Seite.
Ein ligandengesteuerter Ionenkanal: Ligandengesteuerte Ionenkanäle (LGICs) sind eine Art von ionotropen Rezeptoren oder kanalgebundenen Rezeptoren. Sie sind eine Gruppe von Transmembran-Ionenkanälen, die sich als Reaktion auf die Bindung eines chemischen Botenstoffs (Liganden), z. B. eines Neurotransmitters, öffnen oder schließen.
Spannungsabhängige Ionenkanäle, auch spannungsabhängige Ionenkanäle genannt, sind Kanäle, deren Permeabilität durch das Membranpotenzial beeinflusst wird. Sie bilden eine weitere sehr große Gruppe, wobei jedes Mitglied eine bestimmte Ionenselektivität und eine bestimmte Spannungsabhängigkeit aufweist. Viele sind auch zeitabhängig, d.h. sie reagieren nicht sofort auf eine Spannungsänderung, sondern erst mit einer Verzögerung.
Ionenpumpen sind keine Ionenkanäle, sondern kritische Membranproteine, die einen aktiven Transport durchführen, indem sie zelluläre Energie (ATP) nutzen, um die Ionen gegen ihren Konzentrationsgradienten zu „pumpen“. Solche Ionenpumpen nehmen Ionen von einer Seite der Membran auf (verringern dort ihre Konzentration) und geben sie auf der anderen Seite wieder ab (erhöhen dort ihre Konzentration).
Beispiel Ionenpumpe: Beispiel für primär aktiven Transport, bei dem die Energie aus der Hydrolyse von ATP direkt an die Bewegung einer bestimmten Substanz über eine Membran gekoppelt ist, unabhängig von anderen Spezies.