离子通道与心脏疾病.ppt

离子通道与心脏疾病 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 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。 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。 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。 蛋白质 互相独立的 通道是孔洞而不 是载体 (一)离子通道的特性 离子通道离子通道 生物电生物电 离子流离子流 进出细胞进出细胞 去去 极极 化化 和和 超超 极极 化化 （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 （二）离子通道的鉴定 钳制电压 离子置换 特异性阻断剂 （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 （五）离子通道在生命科学中的作用 1、通道与疾病 结构或结构或 功能异常功能异常 通道亚单位的通道亚单位的 基因突变或表基因突变或表 达异常达异常 离子通道的功能减弱离子通道的功能减弱 或增强，导致机体生或增强，导致机体生 理功能紊乱理功能紊乱 如如: :氯离子通道疾病氯离子通道疾病( (囊性纤维化病囊性纤维化病) ) 因基因突变因基因突变 氯离子通道的缺陷氯离子通道的缺陷 必将影响外分泌腺必将影响外分泌腺 导管上皮细胞膜对导管上皮细胞膜对 氯离子的通透性减氯离子的通透性减 低，从而导致囊性低，从而导致囊性 纤维化病的出现纤维化病的出现 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慢性阻塞性肺疾病和胰腺功能不全, , 表现为慢性咳嗽、反复表现为慢性咳嗽、反复 发作的难治性肺部感染等发作的难治性肺部感染等. . 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 。 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 Na+通道 人类心脏的Na+通道是由亚基、1和2亚基共同构