Ich habe immer geglaubt, ungefähr verstanden zu haben, wie spannungsgesteuerte Ionenkanäle und die Erzeugung von Aktionspotentialen funktionieren: als und durch einzelne (oder nicht interagierende Gruppen von) Membranproteinen, die sich durch intrinsische Mittel irgendwie nichtlinear verhalten, jedes für sich . Aber plötzlich zweifle ich.
Könnte es sein, dass ein Teil der nichtlinearen Dynamik von Ionenkanälen und der Erzeugung von Aktionspotentialen nicht verstanden werden kann, wenn man nur einzelne Ionenkanäle als Proteine betrachtet? Oder ist es wie Wikipedia sagt:
Das heißt, dass einige der Nichtlinearitäten nur dann auftreten, wenn viele Membranproteine (vermutlich in einer fein abgestimmten Mischung verschiedener Typen) interagieren?
Vielleicht können nur dann einige Eigenschaften von Ionenkanälen verstanden werden:
Aktionspotentiale sind immer gleich groß , unabhängig von der Spannung (oder dem Strom), die angelegt/injiziert wird (was für einzelne Membranproteine schwer zu verstehen wäre).
Ionenkanäle können viele verschiedene Feuerungsmuster aufweisen , die von intrinsischen Entstehungsmechanismen von Anordnungen von Membranproteinen abhängen.
Wenn dem so ist, muss man sehr vorsichtig sein, wenn man von spannungsgesteuerten Ionenkanälen spricht oder liest, denn je nach Kontext sind manchmal einzelne Membranproteine gemeint, manchmal komplexe Ansammlungen von nichtlinear wechselwirkenden Proteinen.
Aussage von Wikipedia
Ein spannungsgesteuerter Ionenkanal ist ein Cluster von Proteinen, die in die Membran eingebettet sind.
bezieht sich höchstwahrscheinlich auf die Tatsache, dass die meisten Ionenkanäle (vielleicht alle? Ich hasse es, "alle" in der Biologie zu sagen) aus mehreren Proteinuntereinheiten bestehen; Normalerweise werden diese jedoch alle als Quartärstruktur eines Proteins betrachtet , sodass die Sprache von Wikipedia nicht ideal ist.
Ich denke, dass Sie dann mit einem Missverständnis dieser Aussage laufen, um einige Schlussfolgerungen zu ziehen, die nicht gerechtfertigt sind. Natürlich kommen mehrere Ionenkanäle ins Spiel, wenn Sie über Membranpotentiale auf zellulärer Ebene sprechen. Natürlich müssen Sie bei der Betrachtung des Gesamtmembranpotentials mehrere Ionenkanäle berücksichtigen, aber es reicht aus, nur a) die Gating-Eigenschaften eines bestimmten Kanals und b) das Membranpotential zu kennen, um den Beitrag dieses Kanals zu kennen .
Aktionspotentiale haben in Bezug auf die Spannungsamplitude nur ungefähr die gleiche "Größe" - sie sind sicherlich nicht identisch, und diese Größe liegt an den Gating-Eigenschaften von spannungsgesteuerten Kanälen und dem Umkehrpotential für Natrium. Das Membranpotential kann das Umkehrpotential für Natrium über natriumbasierte Leitwerte niemals überschreiten, so dass die Größe des Aktionspotentials nach oben begrenzt ist. Außerdem öffnen sich hyperpolarisierende kaliumdurchlässige spannungsgesteuerte Kanäle bei depolarisierten Potentialen, wodurch die maximale Amplitude eines Aktionspotentials weiter begrenzt wird.
Ionenkanäle zeigen keine Feuermuster : Neuronen zeigen Feuermuster, die von allen vorhandenen Kanälen und der physikalischen Morphologie der Zelle abhängen.