A na hatása
A Na / K-szivattyú (nátrium-kálium-szivattyú) hatása a membránpotenciálra és a sejtek térfogatára. Állandó cellatérfogat.
Az 1. ábrán. A 1.9 ábra mutatja a membránáram különböző komponenseit, és bemutatja az intracelluláris ionkoncentrációkat. amelyek biztosítják létezésüket. Keresztül káliumcsatornákat megfigyelt kimeneti áramának káliumionok, mivel a membrán potenciál valamivel elektropozi, mint az egyensúlyi potenciálja kálium-ionok. A nátriumcsatornák teljes vezetőképessége jóval alacsonyabb, mint a káliumcsatornáké, azaz. A nátriumcsatornák sokkal kevésbé nyitottak, mint a kálium a nyugalmi potenciálban; Azonban, a sejt magába foglal körülbelül azonos számú nátrium-ionok, mivel ez jön ki a kálium-ionok, mivel a diffúzió a nátrium-ionok a sejtbe igényel nagy koncentráció gradiens és a potenciális. A Na / K-szivattyú ideális kompenzációt nyújt a passzív diffúziós áramok számára, mivel a nátriumionokat a cellából és a káliumionokból átjuttatja. Így a szivattyú elektrogén miatt a különbség számának vándorolt sejt és felelős a sejt, hogy a normál működési sebesség létrehoz egy membrán potenciál mintegy 10 mV elektronegatívabb mint ha alakult csak a passzív áramlását ionok. Ennek eredményeképpen a membránpotenciál megközelíti a kálium egyensúlyi potenciálját, ami csökkenti a káliumionok szivárgását. A Na / K-szivattyú aktivitását a nátriumionok intracelluláris koncentrációja szabályozza. A sebesség a szivattyú lelassul alacsonyabb nátriumion koncentráció mellett a kimeneten a sejtből (ábra. 1.8), úgy, hogy a szivattyú működését, és az áramlás a nátriumionok sejtbe egyensúlyt egymással, miközben a sejten belüli koncentrációja nátrium-ionok szinten körülbelül 10 mmol / l.
A szivattyú és a passzív membránáram közötti egyensúly fenntartása. sokkal több Na / K-szivattyú molekulára van szükség, mint a kálium- és nátriumionok csatornafehérjei. Amikor a csatornaállapot nyitva van, több ezernyi ion halad át néhány ezredmásodperc alatt, és mivel a csatorna másodpercenként többször megnyílik, ebben az időben több mint 105 ion halad át rajta. Egyetlen szivattyúzó fehérje másodpercenként több száz nátriumiont is mozgat, ezért a plazmamembránnak körülbelül 1000-szer több szivattyúzó molekulát kell tartalmaznia, mint a csatorna-molekulák. A pihentető csatorna-áramok mérése kimutatta, hogy egy kálium és egy nátrium nyitott csatorna átlagosan 1 μm2 membránon van jelen; Ebből következik, hogy ugyanazon a téren körülbelül 1000 molekula Na / K-szivattyúnak, azaz. a köztük lévő távolság átlagosan 34 nm; A szivattyúzó fehérje, valamint a csatornafehérje átmérője 8-10 nm. Így a membrán sűrűn telített szivattyúmolekulákkal [11].
Az a tény, hogy a nátriumionok áramlása a sejten belül van. és a káliumionok - a cellából kompenzálja a szivattyú, van egy másik hatása, amely stabil ozmotikus nyomást és állandó térfogatot tart fenn. A sejten beiül van egy magas koncentráció a nagy anionok, főleg fehérjék (A táblázat 1.1.), Nem képesek áthatolni a membránon (permeátum rajta, vagy nagyon lassan), és ezért rögzített elem a sejten belül. Ezen anionok töltésének egyensúlyba hozásához egyenlő mennyiségű kation szükséges. A Na / K-szivattyú hatására ezek a kationok elsősorban káliumionok. A jelentős növekedés a sejten belüli koncentrációjának ionok fordul elő csak növekvő koncentrációjú Cl anionok miatt a koncentráció-gradiense az áramlási a sejtbe (lásd 1.1 táblázat.), De a membrán potenciál ellensúlyozza ezt. A Cl bejövő áramot csak addig tartják, amíg a kloridionok egyensúlyi potenciálját el nem éri; ez akkor figyelhető meg, ha a kloridionok gradiense gyakorlatilag a káliumionok gradiensével ellentétes, mivel a klórionok negatív töltésűek. Így létrejött az alacsony intracelluláris koncentrációjú kloridionok, amelyek megfelelnek az alacsony extracelluláris káliumion koncentrációnak. Az eredmény a sejtben lévő összes ionszám korlátozása. Ha a membránpotenciál esik blokád Na / K-szivattyú, mint például anoxia, egyensúlyi potenciálja a klór ionok csökken, és az intracelluláris klorid-ion koncentrációt növeljük. A töltések egyensúlyának helyreállítása mellett a káliumionok is belépnek a sejtbe; az ionok teljes koncentrációja nő a sejtben, ami növeli az ozmotikus nyomást; ezáltal a víz belép a ketrecbe. A sejt megduzzad. Ilyen duzzanat figyelhető meg in vivo energiahiányos körülmények között.