Если мой сайт помог вам в подготовке к экзаменам вы можете отправить ссылку своим друзьям биологам.  Это сделает ресурс лучше!

Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

В клетках животных наиболее важным механизмом активного транспорта является так называемый натриево-калиевый насос, связанный с разницей в градиенте концентрации ионов К+ и Na+ вне и внутри клетки.

Среди примеров активного транспорта против градиента концентрации лучше всего изучен натрий-калиевый насос. Во время его работы происходит перенос трех положительных ионов Na+ из клетки на каждые два положительных иона К в клетку. Эта работа сопровождается накоплением на мембране разности электрических потенциалов. При этом расщепляется АТФ, давая энергию. В течение многих лет молекулярная основа натрий-калиевого насоса оставалась неясной. В настоящее время установлено, что эта "машина" представляет собой не что иное, как фермент, расщепляющий АТФ. Этот фермент обычно расположен в мембранах и активируется при повышении концентрации ионов натрия внутри клетки или ионов калия в наружной среде.

Na+/K+-АТФ-аза (Na+/K+ аденозинтрифосфатаза) — фермент из группы транспортных аденозинтрифосфатаз, встречающийся в плазматической мембране всех клеток животных. Na+/K+-АТФаза была открыта Йенсом Скоу в 1957 году. Он выделил этот фермент из периферических нервов с помощью уабина — специфически связывающегося с АТФазой гликозида. Na+/K+-АТФ-аза переносит ионы К+ внутрь клетки, в то время как ионы Na+ выбрасываются во внешнюю среду. Фермент не является настоящим антипортером, так как оба катиона транспортируются против электрохимического градиента. Основная функция — поддержание потенциала покоя и регулирование клеточного объёма. На первой стадии фермент присоединяет с внутренней стороны мембраны три иона Na+. Эти ионы изменяют конформацию активного центра АТФ-азы. После этого фермент способен гидролизовать одну молекулу АТФ. Выделившаяся после гидролиза энергия расходуется на изменение конформации переносчика, благодаря чему три иона Na+ и ион PO43−(фосфат) оказываются на внешней стороне мембраны. Здесь ионы Na+ отщепляются, и присоединяются два иона К+. После этого фермент возвращается в исходную конформацию, фосфат-ион и ионы К+ оказываются на внутренней стороне мембраны. Здесь ионы К+ отщепляются, и переносчик вновь готов к работе.

В итоге во внеклеточной среде создается высокая концентрация ионов Na+, а внутри клетки — высокая концентрация K+. Эта разность концентраций используется в клетках при проведении нервного импульса.

Фермент играет ключевую роль в реализации многочисленных клеточных функций и процессов, сопряженных с ионными градиентами.

Активность Nа++-АТФазы возрастает при повышении внутриклеточной концентрации ионов натрия. Подавление же ее активности наблюдается при передозировке додиксина, а также при сердечной недостаточности.

Опосредованно повышает активность Na+, К+-АТФазы инсулин. Он способствует входу калия в мышечные клетки и клетки печени, причем этот эффект не связан с влиянием инсулина на транспорт глюкозы. При недостаточности инсулина, напротив, калий выходит из клеток.

При гидролизе молекулы АТР одна молекула АТР-азы может гидролизовать 1ОО молекул АТР в 1 с.

Натрий-зависимое фосфорилирование, вероятно, изменяет конформацию АТР-азы, что каким-то образом приводит к выведению ионов натрия из клетки. Наоборот, калий-зависимое дефосфорилирование обусловливает транспорт ионов калия внутрь клетки и возвращение АТР-азы в первоначальное состояние.

Фосфорилированная форма АТР-азы имеет сильно напряженную конформацию и может релаксироваться, отдавая необходимую энергию и фосфат либо для накачивания ионов калия внутрь теней, либо для синтеза АТР.

Натрий-калиевая-АТР-аза состоит из 2 субъединиц - трансмембранной субъединицы, обладающей каталической активностью (~1ОО ООО дальтон), и ассоциированного с ней гликопротеина (~45 ООО дальтон). Первая субъединица имеет участки связывания для ионов натрия и АТР на цитоплазматической поверхности, а для ионов калия и уабаина на наружной. Кроме того, она обратимо фосфорилируется и дефосфорилируется. Функция гликопротеина неизвестна.

Таким образом, транспортные АТР-азы осуществляют гидролиз АТР, обеспечивающий транспорт ионов.

Схема работы Na+/K+-АТФ-азы

Давайте вместе сделаем данный сайт лучше! Поделитесь ссылкой на этот сайт со своими одногрупниками. Это поможет развитию нашего сайта.

2015-2020 © Биология для студентов | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх