

علم الكيمياء

تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير

التحاضير والتجارب الكيميائية

المخاطر والوقاية في الكيمياء

اخرى

مقالات متنوعة في علم الكيمياء

كيمياء عامة


الكيمياء التحليلية

مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية

التحليل النوعي والكمي

التحليل الآلي (الطيفي)

طرق الفصل والتنقية


الكيمياء الحياتية

مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية

الكاربوهيدرات

الاحماض الامينية والبروتينات

الانزيمات

الدهون

الاحماض النووية

الفيتامينات والمرافقات الانزيمية

الهرمونات


الكيمياء العضوية

مواضيع عامة في الكيمياء العضوية

الهايدروكاربونات

المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية

التشخيص العضوي

تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية


الكيمياء الفيزيائية

مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية

الكيمياء الحرارية

حركية التفاعلات الكيميائية

الكيمياء الكهربائية


الكيمياء اللاعضوية

مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية

الجدول الدوري وخواص العناصر

نظريات التآصر الكيميائي

كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة


مواضيع اخرى في الكيمياء

كيمياء النانو

الكيمياء السريرية

الكيمياء الطبية والدوائية

كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية

الكيمياء الجنائية


الكيمياء الصناعية

البترو كيمياويات

الكيمياء الخضراء

كيمياء البيئة

كيمياء البوليمرات

مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية

الكيمياء التناسقية

الكيمياء الاشعاعية والنووية
Gated Ion Channels:- Voltage-Gated Ion Channels Produce Neuronal Action Potentials
المؤلف:
David L. Nelson، Michael M. Cox
المصدر:
Lehninger Principles of Biochemistry
الجزء والصفحة:
p427-428
2026-05-19
19
Gated Ion Channels:- Voltage-Gated Ion Channels Produce Neuronal Action Potentials
Signaling in the nervous system is accomplished by networks of neurons, specialized cells that carry an electrical impulse (action potential) from one end of the cell (the cell body) through an elongated cytoplasmic extension (the axon). The electrical signal triggers release of neurotransmitter molecules at the synapse, carrying the signal to the next cell in the circuit. Three types of voltage-gated ion channels are essential to this signaling mechanism. Along the entire length of the axon are voltage-gated Na+ channels (Fig. 12–5; see also Fig. 11–50), which are closed when the membrane is at rest (Vm=-60mV) but open briefly when the membrane is depolarized locally in response to acetyl choline (or some other neurotransmitter). The depolarization induced by the opening of Na channels causes voltage-gated K+ channels to open, and the resulting efflux of K+ repolarizes the membrane locally.
A brief pulse of depolarization traverses the axon as local depolarization triggers the brief opening of neigh boring Na channels, then K channels. After each opening of a Na channel, a short refractory period follows during which that channel cannot open again, and thus a unidirectional wave of depolarization sweeps from the nerve cell body toward the end of the axon. The voltage sensitivity of ion channels is due to the presence at critical positions in the channel protein of charged amino acid side chains that interact with the electric field across the membrane. Changes in trans membrane potential produce subtle conformational changes in the channel protein. At the distal tip of the axon are voltage-gated Ca2+ channels. When the wave of depolarization reaches these channels, they open, and Ca2+ enters from the extracellular space. The rise in cytoplasmic [Ca2+] then triggers release of acetylcholine by exocytosis into the synaptic cleft (step 3 in Fig. 12–5). Acetylcholine diffuses to the postsynaptic cell (another neuron or a myocyte), where it binds to acetylcholine receptors and triggers depolarization. Thus, the message is passed to the next cell in the circuit. We see, then, that gated ion channels convey signals in either of two ways: by changing the cytosolic con centration of an ion (such as Ca2+), which then serves as an intracellular second messenger (the hormone or neurotransmitter is the first messenger), or by changing Vm and affecting other membrane proteins that are sensitive to Vm. The passage of an electrical signal through one neuron and on to the next illustrates both types of mechanism.
FIGURE 12–5 Role of voltage-gated and ligand-gated ion channels in neural transmission. Initially, the plasma membrane of the pre synaptic neuron is polarized (inside negative) through the action of the electrogenic Na+ K+ ATPase, which pumps 3 Na out for every 2 K+ pumped into the neuron (see Fig. 12–3). 1 A stimulus to this neuron causes an action potential to move along the axon (white arrow), away from the cell body. The opening of one voltage-gated Na+ channel allows Na+ entry, and the resulting local depolarization causes the adjacent Na+ channel to open, and so on. The directionality of movement of the action potential is ensured by the brief refractory period that follows the opening of each voltage-gated Na channel. 2 When the wave of depolarization reaches the axon tip, voltage gated Ca2+ channels open, allowing Ca2+ entry into the presynaptic neuron. 3 The resulting increase in internal [Ca2+] triggers exocytic release of the neurotransmitter acetylcholine into the synaptic cleft. 4 Acetylcholine binds to a receptor on the postsynaptic neuron, causing its ligand-gated ion channel to open. 5 Extracellular Na and Ca2+ enter through this channel, depolarizing the postsynaptic cell. The electrical signal has thus passed to the cell body of the post synaptic neuron and will move along its axon to a third neuron by this same sequence of events.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية


قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاباً يوثق تاريخ السدانة في العتبة العباسية المقدسة
"المهمة".. إصدار قصصي يوثّق القصص الفائزة في مسابقة فتوى الدفاع المقدسة للقصة القصيرة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)