Vilken är den process genom vilken ATP används för att flytta natriumjoner ut ur cellen och kalium tillbaka till helt återställer viloförhållanden neuron?

Natrium-kaliumpumpen (även kallat Na+/K+-ATPas eller Na+/K+-ATPas-pumpen) är ett membranprotein som använder energin från hydrolysen av ATP för att transportera tre natriumjoner ut ur cellen och två kaliumjoner in i cellen. Denna process är väsentlig för att upprätthålla vilopotentialen hos neuroner och andra exciterbara celler, och den spelar också en roll för att reglera cellvolym, pH och andra cellulära funktioner.

Vilopotentialen är skillnaden i elektrisk potential mellan insidan och utsidan av en cell. I neuroner hålls detta vid cirka -70 millivolt. När en neuron stimuleras hämmas natrium-kaliumpumpen och natriumjoner strömmar in i cellen. Detta gör att membranpotentialen blir mindre negativ och så småningom kan den nå en tröskelpotential vid vilken neuronen avfyrar en aktionspotential.

Efter aktionspotentialen aktiveras natrium-kalium-pumpen och den börjar pumpa ut natriumjoner ur cellen och kaliumjoner tillbaka in. Denna process återställer gradvis vilopotentialen.

Inblandade steg

1. Det första steget är bindningen av tre natriumjoner till den extracellulära sidan av pumpen . Detta orsakar en konformationsförändring i proteinet som exponerar bindningsställena på den intracellulära sidan av pumpen.

2. Två kaliumjoner binder sedan till dessa platser, och detta orsakar ytterligare en konformationsförändring i proteinet . Denna förändring i form är vad som faktiskt flyttar jonerna över membranet.

3. Det sista steget är hydrolysen av ATP till ADP . Detta ger den energi som behövs för att slutföra transportcykeln.

Natrium-kaliumpumpen är en kritisk komponent i kroppens förmåga att upprätthålla homeostas. Genom att reglera koncentrationerna av natrium- och kaliumjoner i blodet hjälper pumpen till att kontrollera kroppens vätskebalans och blodtryck. Det spelar också en roll i muskelsammandragning, nervöverföring och andra viktiga cellulära funktioner.