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Wie funktionieren spannungsgesteuerte Natrium-Kanäle?
Ein spannungsgesteuerter Natriumkanal der Axonmembran kann in drei Zuständen vorkommen: Geschlossen: Im diesem Zustand ist das Tor des Natriumkanals zu. Die Natrium-Ionen können zwar den Selektivitätsfilter passieren, das Tor ist aber verschlossen. Nun können keine Natrium-Ionen mehr in die Zelle eindringen.
Was sind spannungsabhängige Natrium-Kanäle?
Der spannungsabhängige Natriumkanal verfügt über eine Inaktivierungsdomäne (sog. ball-and-chain-Mechanismus), die nach der Öffnung des Natriumkanals und dem Durchtritt von Natrium-Ionen diesen zeitlich versetzt (1–2 ms) in einen inaktiven Zustand überführt, in dem keine weiteren Natrium-Ionen durchtreten können.
Wie befindet sich die Gruppe von Aminosäuren in der Membran?
Die Gruppe von Aminosäuren, durch den roten Kasten dargestellt, ist beweglich in den Natriumkanal eingelagert. Wenn die Membraninnenseite stark negativ geladen ist, wie zum Beispiel im Ruhezustand, dann befindet sich diese Gruppe weiter „unten“, also näher zur Innenseite der Membran.
Wie werden Protonen in den Ionenkanälen transportiert?
Protonen werden aber auch aktiv, unter ATP -Verbrauch, von Protonenpumpen transportiert; letzte gehören nicht zu den Ionenkanälen. Ebenfalls nicht zu den Ionenkanälen im engeren Sinne werden die Connexone der gap junctions gezählt, die Moleküle bis ca. 1 kDa passieren lassen können.
Was übernehmen die Spannungssensoren beim Natrium-Kanal?
Die Rolle der Spannungssensoren übernehmen beim „echten“ Kanal diese vier Alpha-Helices. Natürlich ist der Kanal in Wirklichkeit nicht so angeordnet wie auf dem obigen Bild. Auf der Zeichnung hat man das lange Protein quasi auseinandergezogen. Ich habe mal versucht, den Natrium-Kanal in der Aufsicht zu zeichnen:
Wie unterscheiden sich Ionenkanäle von Ionenpumpen?
Dadurch unterscheiden sie sich von aktiven Transportproteinen wie den Ionenpumpen, die ihrerseits unter Energieverbrauch den primär aktiven Transport über Ionenkanäle ermöglichen. Ionenkanäle finden sich sowohl in der außenliegenden Zellmembran als auch in den Membranen der Zellorganellen wie dem Tonoplast.