תעלת יונים

תעלת יונים (באנגלית: Ion channel) היא מבנה עשוי חלבונים הממוקם בקרום התא של כל התאים החיים.

תפקיד

תעלות יוניות מהוות מרכיב חשוב בתהליכים רבים בגוף כמו הולכה עצבית, קצב הלב, הפרשת הורמונים, תנועה של תאים, הומאוסטאזיס ועוד. ברוב המקרים תעלות משפיעות על שינוי במתח הממברנה עקב שינוי מאזן היונים משני צידיה ובכך גורמות להפעלה של תעלות או קולטנים אחרים המתווכים תהליך פיזיולוגי.

אופן הפעולה

תעלת היונים מאפשרת מעבר של יונים דרך קרום התא בפעפוע כתוצאה מקיומו של מפל אלקטרוכימי הקובע את כיוון תנועת היונים. קיימים סוגים רבים של תעלות יונים הנבדלות זו מזו בסוג היון אותו הן מסוגלות להעביר ובאופן שבו ניתן להפעיל את התעלה. לולא קיומן של התעלות, יונים כמעט ולא היו יכולים להיכנס לתא או לצאת ממנו בגלל הדו-שכבה הליפידית המרכיבה את קרום התא ומונעת מיונים מומסים במים לעבור דרכה.

רוב התעלות היוניות מבוקרות על ידי מנגנונים שונים, על מנת למנוע דליפה לא מבוקרת של היונים. מנגנונים כאלו יכולים להיות מתח ממברנה (כמו בפוטנציאל פעולה) לחץ פיזי, טמפרטורה, חומציות, קישור חלבונים (כמו חלבוני G), קישור חומרים (כמו אצטיל כולין) ועוד.

מבנה

מרכיבי חלבוני התעלה בחלקם הידרופילים ובחלקם הידרופובים. החלקים ההידרופילים נמצאים בשני קצות התעלה והחלק ההידרופובי במרכז התעלה, כך שמרכז התעלה ממוקם בתוך התווך ההידרופובי של קרום התא, והקצוות פונים אל תוך התא ואל מחוץ לתא שם הנוזלים הידרופיליים.

היבטים רפואיים

קיימים גם רעלנים רבים הפועלים על תעלות יוניות כמו הטטרודוטוקסין (רעלן מדג הפוגו החוסם תעלת נתרן תלוית מתח), קפסאיצין (החומר הפעיל בפלפל חריף המפעיל תעלה רגישה לחום) ועוד. בגלל מעורבותן של התעלות היוניות בתהליכים רבים ומגוונים כל כך יש עניין רב במחקר הרפואי למצוא חסמים או מפעילים ספציפיים לתעלות השונות.