pexolo di pexolo
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Si ha gating da voltaggio quando le transizioni conformazionali tra lo stato chiuso e lo stato aperto sono sensibili alle variazioni del potenziale transmembrana. La comprensione del meccanismo con cui questo controllo del gatingè effettuato ha per lungo tempo rappresentato un problema centrale nella biologia delle membrane. Il primo vero contributo al riguardo fu dato da Hodgkin e Huxley i quali osservando che le variazioni di permeabilità della membrana agli ioni Na e K erano controllate dal potenziale di membrana ipotizzarono la presenza di sensori del voltaggio nello spessore della membrana in forma di strutture cariche che si muovono in risposta a variazioni del potenziale. Affinché una transizione conformazionale possa risentire del campo elettrico della membrana occorre infatti che la transizione stessa sia accompagnata dal movimento di gruppi carichi nella direzione del campo elettrico stesso. Questi gruppi, muovendosi nella direzione del campo possono assorbire o cedere energia elettrica, andando così a influenzare i livelli energetici associati agli stati stessi. Questa carica assume posizioni diverse a seconda che il canale si trovi nella conformazione aperta o nella conformazione chiusa. In particolare, la carica è vicina al lato intracellulare della membrana quando il canale è chiuso, e si sposta verso il lato extracellulare quando il canale si apre. La membrana è sottoposta a una differenza di potenziale negativa, ovvero il lato intracellulare della membrana è a un potenziale più negativo del lato extracellulare. In questa situazione il canale sarà energeticamente favorito quando si trova nella conformazione chiusa, poiché in questo caso la carica, spostandosi verso una regione a più basso potenziale, cede energia, riducendo quindi l’energia totale associata allo stato chiuso, Gc. In questo caso sarà lo stato aperto a essere energeticamente favorito, poiché all’apertura è associato un movimento della carica secondo il suo gradiente, permettendo quindi di abbassare l’energia totale associata alla conformazione aperta, GO.

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