Натрій - калієвий насос

- це особливий білок, що пронизує всю товщу мембрани, який постійно накачує іони калію всередину клітини, одночасно викачуючи з неї іони натрію; при цьому переміщення обох іонів відбувається проти градієнтів їх концентрацій. Виконання цих функцій мож-ли завдяки двом найважливішим властивостям цього білка. По-перше, форма молекули переносника може змінюватися. Ці через трансформаційних змін відбуваються в результаті приєднання до молекули переносника фосфатної групи за рахунок енергії, що виділяється при гідролізі АТФ (т. Е. Розкладання АТФ до АДФ і залишку фо-Сфорно кислоти). По-друге, сам цей білок діє як АТФ-аза (т. Е. Фермент, гідролізу АТФ). Оскільки цей білок здійснює транспорт натрію і калію і, крім того, про-ладает АТФ-азной активністю, він так і називається - «натрій-калієва АТФ-аза».

Спрощено дію натрій-калієвого насоса можна предста-вити в такий спосіб.

1. З внутрішньої сторони мембрани до молекули білка-переносника надходять АТФ і іони натрію, а із зовнішнього - іони калію.

2. Молекула переносника здійснює гідроліз однієї молекулами-ли АТФ.

3. За участю трьох іонів натрію за рахунок енергії АТФ до перено-счіку приєднується залишок фосфорної кислоти (фосфорилювання переносника); самі ці три іона натрію також присое-диня до переносники.

4. В результаті приєднання залишку фосфорної кислоти про-виходить така зміна форми молекули переносника (конформація), що іони натрію виявляються по іншу сторону мембрани, вже поза клітиною.

5. Три іона натрію виділяються в зовнішнє середовище, а замість них з фосфорілірованним переносником з'єднуються два іона калію.

6. Приєднання двох іонів калію викликає дефосфорілірованіе переносника - віддачу їм залишку фосфорної кислоти.

7. Дефосфорілірованіе, в свою чергу, викликає таку конформацію переносника, що іони калію виявляються по дру-гую сторону мембрани, всередині клітини.

8. Іони калію вивільняються всередині клітини, і весь процес повторюється.

Значення натрій-калієвого насоса для життя кожної клітини і організму в цілому визначається тим, що безперервне відкинуті-вання з клітки натрію і нагнітання в неї калію необхідно для здійснення багатьох життєво важливих процесів: осморегуляции і збереження клітинного обсягу, підтримки раз-ності потенціалів по обидві боку мембрани, підтримки еле-ктріческой активності в нервових і м'язових клітинах, для активного транспорту через мембрани інших речовин (цукрів, амінокислот). Великі кількості калію потрібні також для білкового синтезу, гліколізу, фотосинтезу та інших процесів. Приблизно третина всієї АТФ, що витрачається тваринної клітиною в со-стоянні спокою, витрачається саме на підтримку роботи натрій-калієвого насоса. Якщо будь-яким зовнішнім воздейст-Вієм придушити дихання клітини, т. Е. Припинити надходження кисню і вироблення АТФ, то іонний склад внутрішнього со-держімому клітини почне поступово змінюватися. Врешті-решт він прийде в рівновагу з іонним складом середовища, що оточує клітину; в цьому випадку настає смерть.

Джерело: Т.Л. Богданова "Посібник для вступників до вузів"