આયન ચેનલ એ ટેન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીન છે જે પટલમાં છિદ્ર બનાવે છે અને આયનોને તેમાંથી પસાર થવા દે છે. આયનો વિદ્યુત ચાર્જ કણો છે; તેઓ હકારાત્મક પણ નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થઈ શકે છે. તેઓ કોષ અને તેના પર્યાવરણ અથવા અન્ય પડોશી કોષ વચ્ચે સતત વિનિમયમાં હોય છે.
આયન ચેનલ શું છે?
કોષની પટલમાં લિપિડ બાયલેયર હોય છે. આયન ચેનલો ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન છે પ્રોટીન જે પટલને ફેલાવે છે અને આયનોને પસાર થવા દે છે. આયન ચેનલોને ચેનલ પણ કહેવામાં આવે છે પ્રોટીન કારણ કે તેઓ એક માર્ગ બનાવે છે. આયન ચેનલોના જૂથને વિવિધ શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, સક્રિય આયન ચેનલો અને નિષ્ક્રિય આયન ચેનલો. સક્રિય આયન ચેનલો સક્રિય પરિવહન દ્વારા આયનોનો માર્ગ બનાવે છે આ રીતે આ પ્રક્રિયા માટે ઊર્જાની જરૂર પડે છે. બીજી બાજુ, નિષ્ક્રિય આયન ચેનલો ઊર્જાનો વપરાશ કરતી નથી અને પૂર્વ-અસ્તિત્વમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઢાળ સાથે આયનોને પસાર થવા દે છે. આ ઢાળને રાસાયણિક અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઘટકોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. રાસાયણિક ઢાળ એ વર્ણવે છે એકાગ્રતા ઢાળ ચોક્કસ પદાર્થના કણો, જેમ કે પોટેશિયમ, આયન ચેનલોની મદદથી બે કમ્પાર્ટમેન્ટ વચ્ચે અસંકલિત ખસેડો. આ યુનિફોર્મમાં પરિણમે છે વિતરણ બે કમ્પાર્ટમેન્ટ વચ્ચેના આ કણોમાંથી. આને બ્રાઉનિયન મોલેક્યુલર ગતિ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. વિદ્યુત ઢાળ, બીજી બાજુ, સમાવેશ થાય છે વિતરણ વિદ્યુત વોલ્ટેજનું. ઉદાહરણ તરીકે, જો એક કમ્પાર્ટમેન્ટમાં નકારાત્મક ચાર્જ વધે છે, તો વિદ્યુત ઢાળ રચાય છે. બીજા કમ્પાર્ટમેન્ટના સકારાત્મક કણો પછી ઢાળ દ્વારા બાંધવામાં આવેલા અસમાન વોલ્ટેજને પુનઃસંતુલિત કરવા માટે નકારાત્મક ચાર્જવાળા કમ્પાર્ટમેન્ટમાં જાય છે. સક્રિય આયન ચેનલો ખાસ કરીને ઢાળ સામે કામ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેઓ પહેલાથી જ નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા ડબ્બામાં વધારાના નકારાત્મક ચાર્જ થયેલા કણોનું પરિવહન કરી શકે છે. જો કે, આ પ્રક્રિયા માટે ઊર્જા ખર્ચની જરૂર છે.
કાર્ય, ક્રિયા અને કાર્યો
આયન ચેનલો વિવિધ કાર્યો ધરાવે છે. ની ટ્રાન્સમીટર-ગેટેડ આયન ચેનલો ચેતોપાગમ વિવિધ ચેતાકોષો વચ્ચેના સંકેતોના પ્રસારણમાં ચેતાકોષોનું મહત્વનું કાર્ય છે. આ પ્રકારની આયન ચેનલો પોસ્ટસિનેપ્ટિક ટર્મિનલ પર સ્થિત છે. જ્યારે ઇનકમિંગ સિગ્નલ આવે છે, ત્યારે સિનેપ્સ ચોક્કસ રિલીઝ કરે છે ન્યુરોટ્રાન્સમીટર. ટ્રાન્સમીટર પ્રવેશે છે સિનેપ્ટિક ફાટ અને ટ્રાન્સમીટર-ગેટેડ આયન ચેનલોના રીસેપ્ટર્સ સાથે જોડાય છે. આ ખોલવામાં આવે છે અને પોસ્ટસિનેપ્સની મેમ્બ્રેન સંભવિત બદલાઈ જાય છે. આના આધારે, ઉત્તેજક અથવા અવરોધક પટલ સંભવિત ઉત્પન્ન થાય છે. આ તેના પર આધાર રાખે છે કે મેમ્બ્રેન સંભવિત વધે છે કે ઘટે છે અને આ બદલામાં ટ્રાન્સમીટર-ગેટેડ આયન ચેનલ દ્વારા આયનોના પ્રવાહ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ચેતાકોષમાં ઉત્તેજનાનું પ્રસારણ, આમાં હોઈ શકે છે મગજ અથવા પણ કરોડરજજુ, આયન ચેનલો દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, દ્રષ્ટિની પ્રક્રિયા આ રીતે શક્ય બને છે, પરંતુ હેમસ્ટ્રિંગ રીફ્લેક્સ જેવા રીફ્લેક્સમાં ઉત્તેજનાનું પ્રસારણ પણ શક્ય બને છે. જ્યારે મેમ્બ્રેન સંભવિતમાં ફેરફાર થાય છે, ત્યારે ચેતાકોષો સાથે આયન ચેનલોનું ઉદઘાટન થાય છે. આ ડોમિનો ઇફેક્ટની જેમ ચેતાકોષ સાથે બદલાયેલ મેમ્બ્રેન સંભવિત વહન બનાવે છે. મેમ્બ્રેન વોલ્ટેજ શરૂઆતમાં આવે છે કારણ કે ચેતાકોષની અંદર નકારાત્મક ચાર્જ હોય છે અને બાહ્યકોષીય વિસ્તારમાં હકારાત્મક ચાર્જ હોય છે. જો મેમ્બ્રેન વોલ્ટેજની કહેવાતી વિશ્રામી ક્ષમતા ઓળંગાઈ ગઈ હોય, તો પટલનું હાયપરપોલરાઇઝેશન થાય છે. પરિણામે, મેમ્બ્રેન વોલ્ટેજ વધુ નકારાત્મક બને છે. આ આયન ચેનલો ખોલવા અથવા બંધ થવાને કારણે થાય છે. આ આયન ચેનલો છે પોટેશિયમ, કેલ્શિયમ, ક્લોરાઇડ અને સોડિયમ ચેનલો તેઓ વોલ્ટેજ-આધારિત છે, એટલે કે તેઓ મેમ્બ્રેનની સંભવિતતાને આધારે ખુલે છે અથવા બંધ થાય છે. આ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે કાર્ય માટેની ક્ષમતા અને જુદા જુદા તબક્કામાં વહેંચાયેલું છે. પ્રથમ, દીક્ષાનો તબક્કો થાય છે. પછી પુનઃધ્રુવીકરણ દ્વારા વિધ્રુવીકરણ થાય છે, જેમાં વિશ્રામી સંભવિતતા ફરીથી પહોંચી જાય છે. સામાન્ય રીતે, જોકે, હાયપરપોલરાઇઝેશન પુનઃધ્રુવીકરણ પહેલાં થાય છે. આ ખાતરી કરવા માટે સેવા આપે છે કે વધુ નહીં કાર્ય માટેની ક્ષમતા સક્રિય કલા વીજસ્થિતિમાન જે બન્યું છે અને તે સતત ઉત્તેજના ઉત્પન્ન થાય છે તે પછી સીધા જ ટ્રિગર થાય છે. આયન ચેનલો અભિસરણના નિયમન તેમજ એસિડ-બેઝની જાળવણીમાં પણ મહત્વપૂર્ણ કાર્ય ધરાવે છે. સંતુલન શરીરમાં.
રચના, ઘટના, ગુણધર્મો અને શ્રેષ્ઠ મૂલ્યો
અગાઉ સૂચવ્યા મુજબ, ત્યાં સક્રિય અને નિષ્ક્રિય આયન ચેનલો છે. જો કે, તેઓ તેમના સ્ટીર્યુરાઇઝેશનની પ્રકૃતિના આધારે પણ ઓળખી શકાય છે. આ વોલ્ટેજ-ગેટેડ આયન ચેનલો છે જે ન્યુરોન્સમાં ઉત્તેજના ટ્રાન્સમિશન માટે સેવા આપે છે. તેઓ લિગાન્ડ-ગેટેડ પણ હોઈ શકે છે, જેમ કે ટ્રાન્સમીટર-ગેટેડ આયન ચેનલો ચેતોપાગમ અન્ય ચેતાકોષોને સિગ્નલ રિલે કરવા માટે અથવા સ્નાયુઓમાં સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન માટે. અન્ય આયન ચેનલો મિકેનોસેન્સિટિવ ચેનલો છે. તેઓ દબાણ જેવા યાંત્રિક ઉત્તેજના દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. જ્યારે તાપમાનના ચોક્કસ થ્રેશોલ્ડ પર પહોંચી જાય ત્યારે તાપમાન-ગેટેડ આયન ચેનલો ખોલવામાં અથવા બંધ કરવામાં આવે છે. અને લાઇટ-ગેટેડ આયન ચેનલો પ્રકાશની ચોક્કસ તરંગલંબાઇ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. આનું ઉદાહરણ રોડોપ્સિન છે, જે ચેનલ સાથે બંધાયેલ છે અને તેનું નિયમન કરે છે. આ આંખમાં થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, અને દ્રશ્ય પ્રક્રિયા માટે અભિન્ન છે.
રોગો અને વિકારો
આયન ચેનલો કેટલાક રોગોથી પ્રભાવિત થઈ શકે છે. એક બેસિપીલ ખામીયુક્ત છે કેલ્શિયમ માં ચેનલ સેરેબેલમ. આ ખામી માટે ટ્રિગર છે વાઈ. બીજું ઉદાહરણ લેમ્બર્ટ-ઇટોન સિન્ડ્રોમ છે. આ કિસ્સામાં, દર્દીઓ રચાય છે એન્ટિબોડીઝ સામે કેલ્શિયમ ન્યુરોમસ્ક્યુલર એન્ડ પ્લેટની ચેનલો. આ ચેતાકોષો અને સ્નાયુઓ વચ્ચે ઉત્તેજના પ્રસારણનો વિસ્તાર છે. સંકેતો નબળા પડી જાય છે અને સ્નાયુઓની નબળાઈનું પરિણામ આવે છે. પુરુષો આનાથી વધુ પ્રભાવિત થાય છે સ્થિતિ સ્ત્રીઓ કરતાં.