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离子通道与心脏疾病,1,被动运输的通路称离子通道，主动运输的离子载体称为离子泵。,离子泵:,Na+ K+泵：分解一分子ATP，向膜外排出3个Na+，泵入2个K+,Ca+泵：,分解一分子ATP，向膜外排出1个Ca+；或者是将Ca2+收回肌质网（总之就是减少胞浆内钙离子浓度）,Na+-Ca+交换体：利用膜内外Na+浓度的差，向膜内转入3个Na+，排出个Ca+。这是一个双向的交换过程，即生理情况下，Na+进入细胞，Ca+离开细胞；但是病理情况下可以相反 Na+-K+-2Cl同向转运体：利用膜内外Na+浓度的差，将膜外的1个Na+，1个K+，2个Cl-转运入细胞内 Na+-H+交换体：将细胞外的1个Na+转运入细胞，将细胞内的1个H+转运出细胞,2,总体看来，细胞内的离子浓度，和细胞外相比，低于胞外的是：Na+（12倍），Ca+（1万倍以上）；高于胞外的是K+（30倍）。,细胞内低Ca+能够维持细胞的正常生理活动，浓度过高造成Ca+超载，对细胞有毒性作用（缺血再灌注损伤的机制之一）。Ca+泵的特点是不能大量结合钙离子，但是能够结合低浓度的钙离子，并且能够持续地调节Ca+的含量。,3,离子通道：,内向整流钾通道Ik1：没有门控，不受膜电位的控制，也不受激动剂的控制，开放程度受膜电位影响。静息电位的膜电位水平，处于开放状态钾离子经此通道外流，是细胞膜内负电，膜外正电的基础；静息电位基础上，如果膜电位进一步超极化，细胞膜内电位更负，那么钾离子顺此通道内流，超极化越大，内流越多；静息电位基础上，去极化时，钾离子却不能成比例外流，而是去极化时该通道通透性降低，钾离子外流减少，当膜电位去极化到-20mV时，钾离子外流量几乎为零。这种现象的原因是：膜电位去极化时，细胞内的镁离子和多胺类物质（如腐胺，亚精胺，精胺）移向该通道，堵塞所致；当膜电位复极化到接近静息电位时，内向整流现象解除。,快钠通道：少量钠通道开放，钠离子循电化学梯度内流，达到快钠通道的阈电位时快钠通道开放，钠离子大量内流，导致膜的去极化。去极化反而又促进快钠通道开放，钠离子内流。当达到钠平衡电位时，钠离子流动结束。快钠通道可被河豚毒选择性阻断。,4,慢钠通道：失活很慢，存在于心肌细胞中 Ito通道：激活开放后迅速失活关闭，故名瞬时性。 L型钙通道：激活速度慢，失活速度更慢。 Ik通道：激活和失活都很慢 If通道：很奇特的通道，他的电压依赖性和其他已知的通道的电压依赖性相反。其他通道都是因为细胞膜去极化而开放，唯独它是因细胞膜超极化而开放。它是钠钾混合离子流，河豚毒不能阻断，低浓度的铯可以完全阻断它。,5,(一)离子通道的特性,蛋白质 互相独立的 通道是孔洞而不是载体,离子通道,生物电,离子流 进出细胞,去极化和超极化,6,（三）离子通道的类型,钠、钾、钙等 阳离子通道 氯离子通道 受体通道,7,（二）离子通道的鉴定,钳制电压 离子置换 特异性阻断剂,8,（四）离子通道与其它学科密切关系,1、生理学 2、病理、生理学 3、生物物理学 4、药理学 5、毒理学 6、分子生物学等,9,（五）离子通道在生命科学中的作用,1、通道与疾病,结构或 功能异常,通道亚单位的基因突变或表达异常,离子通道的功能减弱或增强，导致机体生理功能紊乱,如:氯离子通道疾病(囊性纤维化病),因基因突变氯离子通道的缺陷必将影响外分泌腺导管上皮细胞膜对氯离子的通透性减低，从而导致囊性纤维化病的出现,10,北欧人群中致死性隐性遗传 氯离子通道疾病-囊性纤维化病,常染色体隐性遗传病：由于大量粘液阻塞全身外分泌腺所致慢性阻塞性肺疾病和胰腺功能不全, 表现为慢性咳嗽、反复发作的难治性肺部感染等.,11,2、离子通道与药物研发,5000个潜在药物靶标中，离子通道类药物靶点大约占15%。首次发现天然的钙通道阻滞剂Rb1，现在正在研发阶段。,12,膜离子通道与心律失常,Na+通道,K+通道,Ca2+通道,组成 特性 与心脏病的联系,组成 特性 与心脏病的联系,组成 特性 与心脏病的联系,13,Na+通道,人类心脏的Na+通道是由亚基、1和2亚基共同构成的大分子蛋白,其中亚单位是主要的功能单位。根据电压钳制下开放出现的时间顺序Na+通道可分成早钠和晚钠通道。晚钠电流与复极异常有关,可导致动作电位(AP)平台期明显延长,是心律失常的重要促发因素。,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,
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