A nátrium-kálium pumpa, a legnagyobb portál a tanulási
Nátrium-kálium pumpa
Néha szükséges, hogy a koncentrációja az anyag a sejten belül magas volt, még a legalacsonyabb koncentrációja, az extracelluláris folyadékban (például a kálium-ionok). Fordítva, koncentrációja más ionok a sejt belsejében van fontos, hogy alacsony szinten, annak ellenére, hogy magas koncentrációban a sejten kívül (például a nátrium-ionok). Sem a két esetben, ez nem olyan egyszerű diffúzió, melynek eredménye mindig egy kiegyensúlyozó-koncentráció mindkét oldalán a membrán. Létrehozásához túlzott mozgását kálium-ionok a sejtbe és a nátrium-ionok - kifelé igényel energiaforrást. A mozgása molekulák vagy ionok a sejtmembránon keresztül egy koncentráció-gradienssel (vagy az ellen az elektromos gradiens, nyomás gradiens) nevezzük aktív transzport.
Az anyagokat aktív transzporttal. legalább keresztül néhány celluláris membránok közé tartoznak a nátrium, a kálium, a kalcium, vas, hidrogén-, klór-, jód-, húgysav, és egyes cukor legtöbb aminosav.
Elsődleges és másodlagos aktív aktív transzport. Attól függően, hogy az energiaforrás által használt aktív transzport két csoportba oszthatók: elsődleges és másodlagos aktív aktív. Az elsődleges aktív transzport energiát közvetlenül extraháljuk hasításával adenozin-trifoszfát, vagy valamilyen más, nagy energiájú foszfát vegyületek. Másodlagos aktív transzportja biztosítja a szekunder tárolt energia különbség formájában oldalán koncentrációk, molekulák vagy ionok mindkét oldalán a sejtmembrán, eredetileg létre elsősorban aktív transzporttal. Mindkét esetben, mint abban az esetben támogatott diffúziós, közlekedési függ hordozó proteinek, behatol a sejtmembránon. Azonban a funkciók a hordozó fehérjék során eltér az aktív közlekedési könnyített diffúzió közlekedés, mint az első esetben a fehérjék képesek az energia átvitelére a szállított folyadék mozogni ellen az elektrokémiai gradiens. További példák az aktív elsődleges és másodlagos aktív transzport részletesebb magyarázatot elvének azok működését.
Nátrium-kálium pumpa
Anyagok. amelyek szállítják az elsődleges aktív transzport, a nátrium-, kálium-, kalcium-, hidrogén-, klór- és néhány más ionok.
A mechanizmus a aktív transzportja legjobban tanulmányozott a nátrium-kálium pumpa (Na + / K + -nasosa) - szállítási folyamat, amely szivattyúk a nátrium-ionok a sejtmembránon keresztül, hogy a külső és egyidejűleg befecskendez a sejtbe kálium-ionok. Ez a szivattyú fenntartásáért felelős különböző koncentrációjú nátrium-és kálium-ionok mindkét oldalán a membrán, valamint a jelenléte negatív elektromos potenciál a sejteken belül. (5. fejezet azt mutatja, hogy ez is az alapja az impulzus átviteli folyamat az idegrendszerben.)
A fehérje-hordozó komplex képviseli két különböző globuláris fehérjék: nagyobb, úgynevezett alfa-alegység, melynek molekulatömege körülbelül 100.000, és kisebb az úgynevezett béta-alegység, amelynek molekulatömege körülbelül 55000 Bár a funkciója a kisebb protein ismeretlen (kivéve, hogy ő is rögzíti protein komplex a lipid membrán), nagy fehérje három sajátos jellemzői, amelyek fontosak a működését a szivattyút.
1. A kiálló rész a sejtbe proteinnek három receptor kötőhelyének nátrium ionokra.
2. A külső része a fehérje két receptor kötőhelyét kálium-ionok.
3. A belső tér a fehérje kötőhelyek közelében található a nátrium-ionok olyan ATP-áz aktivitás.
Tekintsük a szivattyú működését. 2 Ha a kálium-ion kötődik egy hordozó fehérjéhez-3 a külső és a nátrium-ion ezekkel összefüggő belül aktivált ATPáz-fehérje működését. Ez vezet a felosztása egy ATP molekuláról ADP szétválasztása egy nagy energiájú foszfát kötés. Úgy tartják, hogy a felszabaduló energia okoz kémiai és konformációs változást a fehérje hordozó molekula, ami a 3 nátrium-ionok mozognak kifelé, és a kálium-ion-2 - a sejtbe.
Mint más enzimekkel, Na-K + -ATF-aza működhet az ellenkező irányba. Amikor a pilóta növeli az elektrokémiai gradiens Na + és K +, hogy olyan értékeket, hogy a bennük felgyülemlő energia válik magasabb kémiai ATP hidrolízise energiát, ezek az ionok mozognak azok koncentráció gradienst, és a Na + / K + -Hacoc szintetizálja ATP ADP és a foszfát. Következésképpen, a foszforilezett formája a Na + / K + pumpa lehet egy foszfát donor ATP szintézis ADP, vagy használni az energiát, hogy képes konformációjának változtatására, és a szivattyú nátrium ki a sejt, és a kálium - a sejtbe. A relatív koncentrációja ATP, ADP és a foszfát, valamint az elektrokémiai gradiensek nátrium- és kálium, határozza meg az irányt az enzimatikus reakció. Bizonyos sejtek, mint például a villamosan aktív neurális sejtek, 60 és 70% -a az összes felhasznált energia, a sejt által fordított mozog kifelé a nátrium- és kálium befelé.