Selettività canale

Selettività canale

Con selettività si intende la capacità di un canale a selezionare gli ioni che lo attraversano. Così, i canali K lasciano liberamente passare ioni K, ma non gli ioni Na e Ca, presenti normalmente nelle soluzioni che bagnano il canale. Al contrario i canali Na lasciano passare gli ioni Na, ma non K e Ca. Questo ostracismo verso le altre specie ionichenon è tuttavia assoluto, e infatti più ioni possono attraversare uno stesso canale, ma con efficienze anche molto diverse.

Per quantificare il grado di selettività di un canale per uno ione rispetto a un altro si determinano relazioni I-V ponendo le due specie ioniche in esame ai lati opposti della membrana. Da queste relazioni I-V, e più specificamente dal potenziale di inversione ottenuto in tali condizioni, si ricava il rapporto di permeabilità dei due ioni, usando la relazione per Vin ricavata dalla relazione GHK. A esempio, se vogliamo determinare il rapporto di permeabilità esistente tra una specie ionica A e una specie ionica B, si misura il Vin da registrazioni ottenute con lo ione A presente sul lato extracellulare e lo ione B presente su quello intracellulare del canale, entrambi gli ioni aventi uguale concentrazione. Il rapporto di permeabilitàcosì ricavato è universalmente accettato come una misura di quanto il canale in esame è selettivo per lo ione A rispetto allo ione B. In ciascun caso i vari ioni sono stati testati rispetto allo ione fisiologicamente rilevante per il canale considerato. Si vede, a esempio, che per i canali Na la sequenza di selettività trovata è Li+ ≈ Na+> K+>Rb+> Cs+.
Si nota che gli ioni K hanno una permeabilità, seppur piccola, significativamente rilevabile, pari a circa 1/12 della permeabilità dello ione Na. Per questa ragione il Vin misurato per il canale Na in condizioni fisiologiche (con molto K nel lato intracellulare) è sempre molto più negativo di quanto atteso per un canale perfettamente selettivo agli ioni Na. Di converso il canale K presenta una maggiore selettività per lo ione K rispetto al Na, il quale non presenta una apprezzabile permeabilità attraverso questo canale. Infine è interessante notare come il canale Ca riesca a selezionare in maniera quasi perfetta gli ioni divalenti rispetto a quelli monovalenti. Questa elevata selettività contro gli ioni monovalenti è fisiologicamente molto rilevante, visto che la concentrazione del Ca nel mezzo extracellulare e, ancor più, in quello intracellulare, è enormemente minore rispetto alla concentrazione dei cationi monovalenti.