ปั๊มโซเดียมและโพแทสเซียม: มันคืออะไร ทำงานอย่างไร และขนส่งอย่างไร

ปั๊มโซเดียมและโพแทสเซียมเป็นประเภทของการขนส่งที่เกิดขึ้นในทุกเซลล์ในร่างกาย

กระบวนการนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของความเข้มข้นของโซเดียมไอออน (Na⁺) และโพแทสเซียม (K⁺) ภายในและภายนอกเซลล์

เพื่อรักษาความแตกต่างในความเข้มข้นของไอออนทั้งสองในสภาพแวดล้อมภายในและภายนอกของเซลล์ จำเป็นต้องใช้พลังงานในรูปของ ATP ดังนั้น ปั๊มโซเดียมและโพแทสเซียมเป็นการขนส่งประเภทหนึ่ง.

ปั๊มโซเดียมและโพแทสเซียมเกี่ยวข้องโดยตรงกับการส่งกระแสประสาทและการหดตัวของกล้ามเนื้อ

การทำงานของปั๊มโซเดียมและโพแทสเซียม

ภายใต้สภาวะปกติความเข้มข้นของ Na⁺ มันอยู่ภายในเซลล์ต่ำกว่าในสภาพแวดล้อมนอกเซลล์ ในขณะเดียวกันความเข้มข้นของ K⁺ ภายในเซลล์จะสูงกว่าในสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์

ในสถานการณ์เช่นนี้ แน่นอนว่า Na⁺ เข้าสู่เซลล์และ K⁺ ออกจากเซลล์โดย การแพร่กระจาย. เนื่องจากตัวถูกละลายมักจะอยู่ในสมดุลของความเข้มข้น

อย่างไรก็ตาม เพื่อดำเนินการเผาผลาญ เซลล์จำเป็นต้องรักษาความแตกต่างของความเข้มข้นระหว่างสองไอออน แปลว่า น⁺ ต้องอยู่ที่ความเข้มข้นต่ำภายในเซลล์และ K⁺ ในความเข้มข้นสูง

การทำงานของปั๊มโซเดียมและโพแทสเซียมเป็นไปได้เนื่องจากสองเงื่อนไขพื้นฐาน:

(1) การมีอยู่ของโปรตีนเมมเบรนทั่วทั้งตัว เมมเบรนพลาสม่า. โปรตีนเหล่านี้มีตำแหน่งเฉพาะสำหรับจับไอออน Na⁺ และ K⁺;

(2) ค่าใช้จ่ายเอทีพี เนื่องจากเซลล์จำเป็นต้องรักษาความแตกต่างของความเข้มข้นระหว่างไอออน ดังนั้นปั๊มโซเดียมและโพแทสเซียมจึงเป็นประเภท Active Transport Active.

โปรตีนเมมเบรนขับ Na⁺ ที่เข้าสู่เซลล์และมองหา K⁺ ออกมาจากเซลล์

ในการกระตุ้นปั๊มโซเดียมและโพแทสเซียมในแต่ละครั้ง ให้ 3 Na⁺ จับกับบริเวณเฉพาะของโปรตีน เอทีพียังจับกับโปรตีนและสูญเสียอนุมูลอิสระฟอสเฟตไปเป็น ADP ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของโปรตีนที่ปล่อย Na ไอออน⁺ ในสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์

ในขณะเดียวกัน 2K⁺ จับกับโปรตีนที่ตำแหน่งเฉพาะของพวกมัน ฟอสเฟตถูกปลดปล่อยออกมาและโปรตีนจะกลับสู่รูปแบบเดิม โดยปล่อย K ไอออน⁺ ภายในเซลล์

แผนภาพการทำงานของปั๊มโซเดียมและโพแทสเซียม

เข้าใจด้วยว่า การส่งผ่านแรงกระตุ้นทางประสาท.