Gating e selettività

Question 1

Definizione gating

Answer 1

come le variazioni di conformazione del canale ne regolano il processo di apertura e di chiusura

Question 2

Definizione di permeazione

Answer 2

passaggio degli ioni attraverso il polo di un canale lungo il gradiente elettrochimico degli ioni stessi.

Question 3

Come funziona il processo di permeazione?

Answer 3

1. Lo ione interagisce con i gruppi polari degli amminoacidi che delimitano la parete del poro
2. Avviene la rimozione (totale o parziale) delle molecole d’acqua che idratano lo ione
3. Lo ione interagisce con i siti carichi all’interno del canale
4. Quando lascia il canale viene reidratato

Question 4

Definizione di hydration mimicry

Answer 4

quando lo ione è nel polo del canale, la distribuzione dei residui amminoacidici compensa alla deidratazione fornendo un ambiente che eguaglia l’energia libera che lo ione ha nella soluzione acquosa. Se i siti di legame sono troppo deboli lo ione viene rigettato mentre se sono troppo forti lo ione viene intrappolato. Quando lo ione viene intrappolato esso influisce sul passaggio degli altri ioni con la sua carica.

Question 5

Definizione di selettività

Answer 5

meccanismo tramite il quale i canali distinguono le diverse specie ioniche.

Question 6

Come si misura sperimentalmente il grado di selettività di un canale?

Answer 6

1. Bisogna confinare una specie ionica da un lato della membrana e l’altra alla stessa concentrazione dall’altro lato della membrana (condizione bi-ionica)
2. Si misura poi singolarmente la corrente per i singoli ioni rispetto ad uno ione di riferimento
3. Si misura il potenziale di inversione: questo è correlato alla permeabilità.

Question 7

Quali sono le funzioni del filtro di selettività?

Answer 7

funziona come:
- Setaccio molecolare: rispetto alle dimensioni dello ione
- Setaccio elettrostatico: rispetto alla natura delle interazioni con gli amminoacidi che delimitano il poro

Question 8

Qual è il rapporto tra il grado di selettività di un canale e l’energia del sistema?

Answer 8

Il passaggio di uno ione attraverso un canale devono essere rimosse le molecole d’acqua in modo che lo ione si leghi al sito del poro.
Questa reazione è resa possibile dalla variazione di energia totale del sistema
deltaG tot= deltaG guadagnata dal sistema durante il legame al sito carico - deltaG di deidratazione
Tanto più la G totale è negativa, tanto più il poro è selettivo

Question 9

Quali sono le dimensioni e la carica del filtro di selettività per sodio e potassio?

Answer 9

Sodio:
- sito di piccole dimensioni con deltaG int > deltaG deidratazione
- siti di legame molto carichi, dato che il sodio è piccolo serve un potenziale alto per disidratarlo

Potassio:
- sito più grande con deltaG int < deltaG deidratazione
- sito di legame poco carico

Question 10

definizione numero di idratazione dello ione

Answer 10

è il numero di molecole d’acqua legate allo ione.
è direttamente proporzionale alla carica dello ione e inversamente proporzionale alla sua dimensione