İyon Kanalları
Hücre membranlarında her durumda açık olan pasif ve aktif kanallar bulunur.
Aktif kanallar kapılı kanallardır.
Voltaj Bağımlı Aktif İyon Kanalları( Integral proteinlerden oluşur, çeperlerinde polar grublar bulunur, proteinlerden meydana gelen bir kapı ile kontrol edilir) .
Aksiyon potansiyelinin yayılması ile ilgili en önemli kanallar Na+ kanalları, K+ kanalları ve Ca++ kanallarıdır .
Sodyum Kanalları
Bu kanallar için tetrodotoksin (TTX) ve hayvan orijinli toksin olan saksitoksin (STX) bloker görevi yaparlar .
Düşük pH’da yani asidozda da bloke olmaktadır
0,5 x 0,3 nm boyutlarında
Na+ kanalının iletkenliği 5 ile 8 pS ‘dir
Na+ Kanalının Mekanizması
Na+ kanalı bir μm2 de 70-500 arasında değişmektedir( Sodyum kanalları TTX ve STX molekülleri radyoaktif izotoplarla işaretlenerek sayılabilmektedir).
Na+ iyonlarına olduğu kadar Li iyonlarına da çok iyi geçirgendir.
Hücre içine proteinleri parçalayan bir enzim olan pronaz enjekte edilirse, Na+ kanallarının inaktivasyonu ortadan kalkar.
Ekstrasellüler sıvıda Ca + + konsantrasyonun artması uyarılma eşiğini yükseltirken pompayı etkilemez,
Na + kanallarında Li + iyonları Na + iyonlarından pek ayırt edilmezken, Li + iyonları pompa ile taşınmamaktadır ,
Çeşitli membranlarda 1 μm2 ‘deki Na + kanalı sayısı 70-500 olarak belirtilirken, aktif pompa sayısı 4000 dolayında bulunmaktadır.
Potasyum Kanalları
Aksonlarda repolarizasyon fazında görevli tek tip K+ kanalı vardır
Aksonlar dışındaki uyarılabilir hücre membranlarında çok çeşitli tiplerde K+ kanalları bulunabilmektedir (iskelet kasında bulunan bir tür K +kanalı membranın depolarize olması durumunda K + dışarıya doğru zayıf olarak iletilirken, hiperpolarize olması halinde içeriye doğru çok kolay iletilmektedir)
Bu kanalın blokeri tetraetilamonyum (TEA) ve 4-aminopridin (4-AP) dir.
İletkenliği 4-14 pS değerleri arasındadır eksitasyon sırasında saniyede 107 iyon geçer .
Rb+ iyonlarını hemen hemen K +iyonları kadar iyi geçirmektedir.
Na+ ve K + Kanallarının Çapları
Na+ ve K+ iyonlarının aksiyon potansiyelinin oluşumunda görevleri aktif Na + /K + pompası ile taşınmalarından tamamen farklıdır.
Na + ve K + iyonları aktif kanallardan serbest enerjinin azaldığı yönde geçerler. Aktif pompa ile ise serbest enerjinin arttığı yönde (konsantrasyon gradyanına karşı) taşınırlar,
N + / K + pompası için enerji kaynağı ATP’ dir. Kanallardan geçiş için ise önceden var olan elektrokimyasal gradyandır,
Tetrodotaksin (TTX) Na + kanallarını , tetraetilamonyum (TEA) K + kanallarını bloke ederlerken, bunların pompa üzerine bir etkileri olmaz,
Kalsiyum Kanalları
Düz kaslarda ve embriyonik kaslarda Na+kanalları çok az bulunur. Bunun yerine görevi Ca++ kanalları başarır .
Bu kanallar Ca++ ’dan başka Ba++ ve Sr++ iyonlarını da çok iyi geçirmektedir. Verapamil ile Ni++, Mg++, Mn++ ve Cd++ gibi metaller ile bloke edilebilmektedir.
Kalp ventrikülünde bir aksiyon potansiyeli 0,2 – 0,5 s kadar sürmektedir .
