鈉鉀泵的作用和特性
實際上就是Na+-K+ATP酶,一般認為是由2個大亞基、2個小亞基組成的4聚體。Na+-K+ATP酶通過磷酸化和去磷酸化過程發生構象的變化,導致與Na+、K+的親和力發生變化。在膜內側Na+與酶結合,激活ATP酶活性,使ATP分解,酶被磷酸化,構象發生變化,于是與Na+結合的部位轉向膜外側;這種磷酸化的酶對Na+的親和力低,對K+的親和力高,因而在膜外側釋放Na+、而與K+結合。K+與磷酸化酶結合后促使酶去磷酸化,酶的構象恢復原狀,于是與K+結合的部位轉向膜內側,K+與酶的親和力降低,使K+在膜內被釋放,而又與Na+結合。其總的結果是每一循環消耗一個ATP;轉運出三個Na+,轉進兩個K+。
鈉鉀泵的一個特性是它對離子的轉運循環依賴磷酸化過程,ATP上的一個磷酸基團轉移到鈉鉀泵的一個天冬氨酸殘基上,導致構象的變化。通過自磷酸化來轉運離子的離子泵就叫做P-type,與之相類似的還有鈣泵和質子泵。它們組成了功能與結構相似的一個蛋白質家族。
Na+-K+泵作用是:①維持細胞的滲透性,保持細胞的體積;②維持低Na+高K+的細胞內環境,維持細胞的靜息電位,同時也是動作電位的基礎。
烏本苷(ouabain)、地高辛(digoxin)等強心劑能抑制心肌細胞Na+-K+泵的活性;從而降低鈉鈣交換器效率,使內流鈣離子增多,加強心肌收縮,因而具有強心作用。
推薦