- натрий-калий помпата е трансмембранен протеин, който е здраво закрепен в клетъчната мембрана. С помощта на този протеин, натрий йони могат да бъдат транспортирани извън клетката и калий йони в клетката.
Какво представлява натриево-калиевата помпа?
- натрий-калий помпа е помпа, разположена в клетъчната мембрана. Той поддържа т. Нар. Мембранен потенциал в покой чрез транспортиране на натриеви и калиеви йони. Във всеки цикъл на помпата той обменя три натриеви йона (Na + йони) за два калиеви йона (K + йони). По този начин той осигурява отрицателен потенциал във вътреклетъчното пространство. При транспортирането на тези йони, натриево-калиевата помпа консумира енергия под формата на аденозин трифосфат (АТФ).
Функция, действие и роли
Натриево-калиевата помпа функционира предимно като протеин носител. Той има три места за свързване за натриеви йони и две места за свързване за калиеви йони. По същия начин има и едно свързващо място за АТФ. Консумирайки АТФ, йонната помпа може да транспортира три натриеви йона от цитоплазмата в извънклетъчното пространство. В замяна той транспортира два калиеви йона от цитоплазмата в клетката. Този процес протича в няколко стъпки. Първо, протеиновият носител е отворен за цитоплазмата. Три натриеви йона навлизат в протеина през отвора и се свързват със специфичните места за свързване. От вътрешната страна на протеиновата мембрана молекула АТР също се прикрепя към определеното място за свързване. След това тази молекула се разцепва с освобождаването на вода. Резултат фосфат групата е свързана за кратко време с аминокиселина на натриево-калиевата помпа. По време на разцепването на молекулата АТФ се отделя енергия. Това променя пространственото разположение на натриево-калиевата помпа и протеиновият носител се отваря към извънклетъчното пространство. След това трите натриеви йона се отделят от местата им на свързване и навлизат във външната среда. Два калиеви йона сега навлизат в протеина през отворената междина. Те също се прикрепят към местата за свързване. Обвързаният фосфат групата вече е отделена. Това променя конформацията на натриево-калиевата помпа обратно в първоначалното й състояние. Сега калиевите йони се отделят и се вливат във вътрешността на клетката. Чрез този процес натриево-калиевата помпа поддържа така наречения мембранен потенциал в покой.
Образуване, поява и свойства
Почиващ мембранен потенциал се отнася до мембранния потенциал на потенциално възбудими клетки в покой. Мембранните потенциали се откриват особено в нервните клетки или в мускулните клетки. В зависимост от типа на клетката, мембранният потенциал в покой варира от -100 до -50 mV. В повечето нервни клетки е -70 mV. По този начин вътрешността на клетката е заредена отрицателно в сравнение с външността на клетката. Потенциалът на покоя на клетката е предпоставка за провеждане на възбуждане на нерви и за контрол на мускулната контракция. Натриево-калиевата помпа може да бъде инхибирана от различни вещества. Например, сърдечни гликозиди инхибират протеина носител. Сърдечни гликозиди се предписват при хронични сърце неуспех и предсърдно мъждене. Чрез инхибиране на помпата, в клетките остава повече натрий. Вътреклетъчният натрий концентрация а извънклетъчната концентрация на натрий се сближава. Инхибиране на натриево-калций обменник кара повече калций да остане в клетката. Това увеличава свиваемостта на сърце. Инхибирането на натриево-калиевата помпа също може олово да се хиперкалиемия. И обратно, фармакологично, натриево-калиевата помпа също може да бъде стимулирана. Това се прави, например, чрез администриране инсулин или епинефрин. Стимулиране на помпата може олово да се хипокалиемия.
Болести и разстройства
Много рядко заболяване, което е в основата на дефект в натриево-калиевата помпа, е синдром на паркинсонизъм-дистония с остра поява. Това е разстройство, което се наследява по автозомно доминиращ начин. Обикновено започва през детство или юношеството. В рамките на часове се появява дистония с треперене, спазми и неволни движения. След кратко време това е последвано от високостепенна липса на движение и дори обездвижване. Ефективен притежава тъй като болестта все още не е известна. Някои проучвания с животни предполагат, че дефектите в натриево-калиевата помпа могат да бъдат възможна причина за епилепсия. В търсенето на ген дефекти, които биха могли да причинят епилепсия, изследователите се натъкнаха на мутация в ATP1a3 генТова е отговорно за функцията на натриево-калиевата помпа. епилепсия е известен и на немски като Krampfleiden или Fallsucht. В зависимост от региона на мозък че изтичанията при пристъпа се появяват различни симптоми. Например, потрепвания или може да настъпи напрежение на мускулите, засегнатото лице може да издава силни припадъчни шумове или да усеща проблясъци, ивици или сенки. Неприятно миризма могат да възникнат и погрешни възприятия или смущения в акустичното възприятие. По-специално, така нареченият епилептичен статус може да стане животозастрашаващ. Те са обобщени тоник-клонични припадъци, които могат да продължат между 5 и 30 минути. Дефект в натриево-калиевата помпа също може да бъде възможен причинител на мигрена. Изследователите са открили ген промени в хромозома 1 в мигрена пациенти. Този ген води до дефект в натриево-калиевата помпа в мембраните на клетките. В резултат се развиват разширени и заоблени клетки. Смята се, че това причинява характеристиката болка of мигрена. Мигрената е неврологично заболяване, засягащо около 10% от населението. Жените са засегнати значително по-често от мъжете. Клиничната картина на мигрена е много променлива. Обикновено става въпрос за атака, пулсираща и хемиплегична главоболие. Те се повтарят периодично. В допълнение, симптоми като гадене, повръщане, може да се появи и чувствителност към звук или светлина. Някои пациенти съобщават за зрителни или сетивни нарушения на възприятието преди действителното мигрена атака. Това също се нарича аура на мигрена. Мигрената е диагноза на изключване и в момента няма лечение.
