Какъв е процесът, чрез който ATP се използва за преместване на натриевите йони от клетката и калиеви обратно в напълно възстановява условията на покой на неврона?
Натриево-калиевата помпа (наричан още Na+/K+-ATPase или Na+/K+-ATPase помпа) е мембранен протеин, който използва енергията от хидролизата на ATP, за да транспортира три натриеви йона извън клетката и два калиеви йона в клетката. Този процес е от съществено значение за поддържане на потенциала на покой на невроните и други възбудими клетки, а също така играе роля в регулирането на клетъчния обем, рН и други клетъчни функции.
Потенциалът на покой е разликата в електрическия потенциал между вътрешната и външната част на клетката. В невроните това се поддържа на около -70 миливолта. Когато неврон се стимулира, натриево-калиевата помпа се инхибира и натриевите йони нахлуват в клетката. Това кара мембранния потенциал да стане по-малко отрицателен и в крайна сметка може да достигне прагов потенциал, при който невронът задейства потенциал за действие.
След потенциала за действие, натриево-калиевата помпа се активира и тя започва да изпомпва натриеви йони от клетката и калиеви йони обратно. Този процес постепенно възстановява потенциала на покой.
Включени стъпки
1. Първата стъпка е свързването на три натриеви йона към извънклетъчната страна на помпата . Това причинява конформационна промяна в протеина, която разкрива местата на свързване от вътреклетъчната страна на помпата.
2. След това два калиеви йона се свързват с тези места и това причинява друга конформационна промяна в протеина . Тази промяна във формата е това, което всъщност движи йоните през мембраната.
3. Последният етап е хидролизата на АТФ до АДФ . Това осигурява енергията, необходима за завършване на транспортния цикъл.
Натриево-калиевата помпа е критичен компонент на способността на тялото да поддържа хомеостаза. Чрез регулиране на концентрациите на натриеви и калиеви йони в кръвта, помпата помага да се контролира баланса на течностите в тялото и кръвното налягане. Той също така играе роля в мускулната контракция, предаването на нервите и други важни клетъчни функции.
