Korištenje električnih romobila ističe natrij-kalij pumpa je transmembranski protein koji je čvrsto usidren u stanična membrana. Uz pomoć ovog proteina, natrij ioni se mogu transportirati iz stanice i kalij ioni u stanicu.
Što je natrijevo-kalijeva pumpa?
Korištenje električnih romobila ističe natrij-kalij pumpa je pumpa smještena u stanična membrana. Održava takozvani membranski potencijal mirovanjem transportiranjem natrijevih i kalijevih iona. U svakom ciklusu pumpe izmjenjuje tri natrijeva iona (Na + ioni) za dva kalijeva iona (K + ioni). Na taj način pruža negativni potencijal u unutarćelijskom prostoru. U transportu ovih iona, natrijevo-kalijeva pumpa troši energiju u obliku adenozin trifosfat (ATP).
Funkcija, radnja i uloge
Natrijevo-kalijeva pumpa funkcionira prvenstveno kao protein-nosač. Ima tri mjesta vezanja za natrijeve ione i dva mjesta vezivanja za kalijeve ione. Slično tome, postoji i jedno mjesto vezanja za ATP. Konzumirajući ATP, ionska pumpa može transportirati tri natrijeva iona iz citoplazme u izvanstanični prostor. Zauzvrat, prenosi dva kalijeva iona iz citoplazme u stanicu. Taj se postupak odvija u nekoliko koraka. Prvo, protein-nosač otvoren je za citoplazmu. Tri natrijeva iona ulaze u protein kroz otvor i vežu se za specifična mjesta vezanja. Na unutarnjoj strani proteinske membrane, molekula ATP također se veže na određeno mjesto vezanja. Zatim se ta molekula cijepa oslobađanjem voda. Rezultat fosfat skupinu na kratko vrijeme veže aminokiselina natrij-kalijeve pumpe. Energija se oslobađa tijekom cijepanja molekule ATP. To mijenja prostorni raspored natrijevo-kalijeve pumpe i protein nosač se otvara prema izvanstaničnom prostoru. Tada se tri natrijeva iona odvajaju od mjesta vezanja i ulaze u vanjski medij. Dva kalijeva iona sada ulaze u protein kroz otvoreni otvor. Oni se također vežu za mjesta vezivanja. Vezani fosfat grupa je sada odijeljena. To mijenja konformaciju natrij-kalijeve pumpe u njezino prvotno stanje. Sada se kalijevi ioni odvajaju i ulijevaju u unutrašnjost stanice. Kroz ovaj postupak natrij-kalijeva pumpa održava takozvani membranski potencijal u mirovanju.
Formiranje, pojava i svojstva
Membranski potencijal koji se odmara odnosi se na membranski potencijal potencijalno pobudljivih stanica u mirovanju. Membranski potencijali nalaze se posebno u živčanim stanicama ili u mišićnim stanicama. Ovisno o tipu stanice, membranski potencijal u mirovanju kreće se od -100 do -50 mV. U većini živčanih stanica iznosi -70 mV. Dakle, unutrašnjost stanice je negativno nabijena u usporedbi s vanjskom stanicom. Potencijal mirovanja stanice preduvjet je za provođenje pobude u živci i za kontrolu kontrakcije mišića. Natrijevo-kalijevu pumpu mogu inhibirati razne tvari. Na primjer, srčani glikozidi inhibiraju protein nosač. Srčani glikozidi propisani su za kronične srce neuspjeh i fibrilacija atrija. Inhibiranjem pumpe u stanicama ostaje više natrija. Unutarstanični natrij koncentracija a izvanstanična koncentracija natrija konvergira. Inhibicija natrij-kalcijum izmjenjivač uzrokuje da više kalcija ostane u stanici. To povećava kontraktilnost srce. Međutim, inhibicija natrijevo-kalijeve pumpe također može dovesti do hiperkalijemiju. Suprotno tome, farmakološki se natrijevo-kalijeva pumpa također može stimulirati. To se radi, na primjer, primjenom insulin ili epinefrin. Stimulacija pumpe može dovesti do hipokalijemija.
Bolesti i poremećaji
Vrlo rijedak poremećaj u osnovi kvara natrij-kalijeve pumpe je sindrom parkinsonizma-distonije s akutnim početkom. To je poremećaj koji se nasljeđuje na autosomno dominantan način. Obično počinje u djetinjstvo ili adolescencija. Za nekoliko sati dolazi do distonije s podrhtavanjem, grčevima i nehotičnim pokretima. Nakon kratkog vremena, slijedi visokokvalitetni nedostatak pokreta, pa čak i nepokretnost. Učinkovito terapija jer bolest još nije poznata. Neke studije na životinjama sugeriraju da mogući uzroci mogu biti nedostaci u natrijevo-kalijevoj pumpi epilepsija. U potrazi za gen nedostaci koji bi mogli prouzročiti epilepsija, istraživači su naišli na mutaciju u ATP1a3 gen.Ovo je odgovorno za funkciju natrij-kalijeve pumpe. Epilepsija je na njemačkom jeziku poznat i kao Krampfleiden ili Fallsucht. Ovisno o regiji mozak da se ispuštanja u napadaju javljaju različiti simptomi. Na primjer, trzanje ili se može dogoditi zatezanje mišića, oboljela osoba može izdati glasne zvukove poput napadaja ili će primijetiti bljeskove, pruge ili sjene. Neugodan miris također se mogu pojaviti pogrešne percepcije ili poremećaji zvučne percepcije. Konkretno, takozvani epileptični status može postati opasan po život. To su generalizirani tonik-klonski napadaji koji mogu trajati između 5 i 30 minuta. Kvar na natrijevo-kalijevoj pumpi također može biti mogući pokretač migrena. Istraživači su otkrili gen promjene na kromosomu 1 u migrena bolesnika. Ovaj gen dovodi do oštećenja natrijevo-kalijeve pumpe u membranama stanica. Kao rezultat toga razvijaju se raširene i zaobljene stanice. Vjeruje se da ovo uzrokuje karakteristiku bol of migrena. Migrena je neurološka bolest koja pogađa oko 10% populacije. Žene su pogođene znatno češće od muškaraca. Klinička slika migrene vrlo je promjenjiva. Tipično dolazi do napada, pulsiranja i hemiplegije glavobolje. Oni se povremeno ponavljaju. Uz to, simptomi kao što su mučnina, povraćanje, također se može pojaviti osjetljivost na zvuk ili svjetlost. Neki pacijenti prijavljuju poremećaje percepcije vida ili osjeta prije stvarnih napad migrene. To se naziva i migrenskom aurom. Migrena je dijagnoza isključenja i trenutno nema lijeka.
