مضخة الصوديوم والبوتاسيوم: ما هي وكيف تعمل والنقل النشط

مضخة الصوديوم والبوتاسيوم هي نوع من النقل النشط الذي يحدث في كل خلية في الجسم.

تحدث العملية بسبب الاختلافات في تركيزات أيونات الصوديوم (Na⁺) والبوتاسيوم (K.⁺) داخل وخارج الزنزانة.

للحفاظ على الاختلاف في تركيز الأيونات في البيئة الداخلية والخارجية للخلية ، من الضروري استخدام الطاقة في شكل ATP. هكذا، مضخة الصوديوم والبوتاسيوم هي نوع من النقل النشط.

ترتبط مضخة الصوديوم والبوتاسيوم ارتباطًا مباشرًا بنقل النبضات العصبية وتقلص العضلات.

تشغيل مضخات الصوديوم والبوتاسيوم

في ظل الظروف العادية ، فإن تركيز Na⁺ إنه أقل داخل الخلية منه في البيئة خارج الخلية. وفي الوقت نفسه ، فإن تركيز K.⁺ إنه أعلى داخل الخلية منه في البيئة خارج الخلية.

في هذه الحالة ، بالطبع ، فإن Na⁺ أدخل الخلية و K.⁺ يترك الخلية بواسطة تعريف. هذا لأن المواد المذابة تميل إلى البقاء في موازين التركيز.

ومع ذلك ، لإجراء عملية التمثيل الغذائي ، تحتاج الخلية إلى الحفاظ على الاختلافات في التركيز بين الأيونات. هذا يعني أن نا⁺ يحتاج إلى البقاء عند تركيز منخفض داخل الخلية و K.⁺ بتركيز عالٍ.

يمكن تشغيل مضخة الصوديوم والبوتاسيوم لشرطين أساسيين:

(1) وجود بروتينات الغشاء في جميع أنحاء الجسم

غشاء بلازمي. تحتوي هذه البروتينات على مواقع محددة لربط أيونات الصوديوم.⁺ وك⁺;

(2) نفقات ATP ، حيث تحتاج الخلية إلى الحفاظ على فرق التركيز بين الأيونات. لذلك ، فإن مضخة الصوديوم والبوتاسيوم هي نوع من النقل النشط.

تقوم بروتينات الغشاء بطرد Na⁺ الذي يدخل الخلية ويبحث عن K.⁺ الخروج من الزنزانة.

عند كل تنشيط لمضخة الصوديوم والبوتاسيوم ، 3 Na⁺ ترتبط بمواقعها المحددة على البروتين. يرتبط ATP أيضًا بالبروتين ويفقد جذور الفوسفات ويتحول إلى ADP. يؤدي هذا إلى تغيير في تكوين البروتين الذي يطلق أيونات الصوديوم⁺ في البيئة خارج الخلية.

في نفس الوقت ، 2K⁺ ترتبط بالبروتين في مواقعها المحددة. يتم تحرير الفوسفات ويعود البروتين إلى شكله الأصلي ، ويطلق أيونات البوتاسيوم⁺ داخل الخلية.

رسم تخطيطي لعمل مضخة الصوديوم والبوتاسيوم

افهم أيضًا كيف أن ملف انتقال النبضات العصبية.