Pompe ion

pompe de ioni, proteine ​​complexe încorporate în membranele biologice și care transportă ioni împotriva gradientului lor de concentrare. Un astfel de transfer necesită sursă de energie, care de obicei servește ca ATP. Cel mai frecvent tip de pompa de ioni in celulele animale este ATPază de sodiu / potasiu (Na / K-ATPase). Rolul principal al acestei enzime constă în menținerea unei concentrații scăzute de Na + ion și o concentrație ridicată de K + ioni in interiorul celulei, în timp ce în mediul extracelular relativ mult de Na + și K + mic. Mecanismul de implementare a funcției de pompare de Na / K-ATPase este compus din etape succesive: 1 - Complex Na / K-ATPase activitate si ATP se leaga trei ioni de Na +; 2 - hidroliza ATP conduce la fosforilarea Na / K-ATPase; 3 - datorită modificărilor în conformația proteinei ionii Na + sunt transportate în afara celulei; 4 - Na / K-ATPase dobândește capacitatea de a lega două dintre K + ion; 5 - rezultat proteina defosforilare K + ionii sunt eliberați se află deja în interiorul celulei. Aderarea ATP face Na / K ATPase capabil ciclu operațional următor. astfel Na / K-ATPase menținerea potențialului membranei exercită activitate celulară, în ciuda mici, dar constante de difuzie pierderile de gradient de concentrație de Na + și K +. O caracteristică de Na / K-ATPase este trei inegală transferul ionilor de Na + în schimbul doi K + ion. care determină o creștere a diferenței de potențial a lungul membranei. Operația de slăbire a pompei de ioni (scăderea temperaturii ATP dezavantaj ambiant, acțiunea inhibitorilor) conduce la celula depolarizare și concentrare de ioni tulburări raport, echilibrul osmotic (edem celular). Aproximativ 1/3 din energia totală produsă de mitocondrii de celule animale, petrecut pe un loc de muncă de Na / K-ATPase, care este deosebit de important pentru funcționarea normală a celulelor nervoase și a epiteliului tubilor renali. Un rol similar, folosind un mecanism similar efectuează Ca-ATPase, care susține concentrație intracelulară foarte scăzută a ionilor Ca2 + (10 mii de ori mai mică decât în ​​fluidul extracelular). Ca-ATPase înglobată nu numai in membrana exterioara a celulelor, dar în membrana reticulului endoplasmic, unde cavitățile conțin o mulțime de Ca2 +. Difuzie controlată de Ca2 + din reticulul endoplasmatic și inversa ei cu ajutorul transportului activ al activității Ca-ATPase sunt componente esențiale ale mecanismului contracții musculare, ca mai mare Ca 2+ concentrație în citoplasmă celulei musculare incepe procesul de reducere, și a reveni la reticulul endoplasmic, lucrând Ca-ATPazei permite relaxarea. Membrana celulară a mucoasei gastrice este H / K-ATPase, care creează un gradient de concentrație mare între citoplasmă protoni (pH

7) și sucul gastric acid (pH

1). Pe lângă ATPases care efectuează un transport activ primar, există, de asemenea, sistem contra gradient de transport transportat de ioni de schimb, sau o moleculă (de exemplu, CI, glucoza, aminoacizi) într-o celulă de intrare a ionilor de Na +. Astfel de sisteme de transport secundar activ folosesc energia gradientul concentrației de Na +. realizat deja lucrări preliminare de Na / K-ATPase. Inhibitorii specifici ai activității Na / K-ATPase (de exemplu, oubain derivat din plante) reduce potențialul membranei celulare, transportul ionilor în rinichi și poate încetini îndepărtarea Ca2 + din celulele miocardice. Acest lucru ar putea duce la creșterea frecvenței bătăilor inimii, care este utilizat în practica clinică.