Praca pompy

Praca pompy jest tak regulowana, że stale utrzymuje się niedobór kationów po wewnętrznej stronie błony komórkowej. Ładunki elektryczne rozdzielone błoną wywierają siłę na cząstki naładowane leżące wewnątrz błony. Miarą tej siły jest natężenie pola elektrycznego albo – ze względu na stałą grubość błony komórkowej – różnica potencjałów, wynosząca w spoczynku od 70 do 90 mV. Tę różnicę potencjałów można mierzyć wkłuwając elektrodę do komórki i porównując jej potencjał z potencjałem elektrody umieszczonej w środowisku otaczającym komórkę. Warto jednak zwrócić uwagę na to, że wynik tego pomiaru nie informuje o ładunku, jaki istnieje na powierzchni komórki. Z badań elektroforetycznych całych komórek wiadomo, że powierzchnia komórki ma ładunki ujemne pochodzące od warstwy glikoproteidów.

Opisane fakty tłumaczy się zakładając, że pompowanie jonów Na+ odbywa się kosztem ATP. Enzym ATP-aza ma duże powinowactwa do jonów Na+ i w tym połączeniu jest aktywny w stosunku do substratu. ATP, dostarczony od strony cytoplazmy, służy do fosforylacji enzymu. Taka fosforylowana postać enzymu traci powinowactwo do jonów Na+, które zostają uwolnione na przeciwnej powierzchni błony, zyskuje jednak powinowactwo do jonów K+. Te zabiera ze środowiska, do którego zostały przeniesione jony Na+. Teraz od enzymu zostaje odszczepiona grupa fosforanowa i enzym traci powinowactwo do jonów K+, które odłączają się na cytopłazmatycznej powierzchni błony, a przyłączają się nowe jony Na+ i cykl powtarza się. W ten sposób enzym stanowi nośnik dla jonów Na+ w kierunku z komórki do środowiska, podczas gdy w kierunku przeciwnym staje się nośnikiem jonów K+. Przedstawiono to wzorem (30).

Leave a Reply