אל האני נתרן-אשלגן משאבה היא חלבון טרנסממברני המעוגן היטב ב קרום תא. בעזרת חלבון זה, נתרן ניתן להעביר יונים מהתא ו אשלגן יונים לתוך התא.
מהי משאבת הנתרן-אשלגן?
אל האני נתרן-אשלגן משאבה היא משאבה הממוקמת ב קרום תא. זה שומר על מה שנקרא פוטנציאל קרום מנוחה על ידי הובלת יוני נתרן ואשלגן. בכל מחזור משאבה הוא מחליף שלושה יוני נתרן (Na + יונים) לשני יוני אשלגן (K + יוני). באופן זה, הוא מספק פוטנציאל שלילי במרחב התוך-תאי. בהובלת יונים אלה, משאבת הנתרן-אשלגן צורכת אנרגיה בצורה של אדנוזין טריפוספט (ATP).
פונקציה, פעולה ותפקידים
משאבת הנתרן-אשלגן מתפקדת בעיקר כחלבון נשא. יש בו שלושה אתרי קשירה ליוני נתרן ושני אתרי קשירה ליוני אשלגן. באופן דומה, יש גם אתר מחייב אחד ל- ATP. בצריכת ATP, משאבת היונים יכולה להעביר שלושה יוני נתרן מהציטופלזמה לחלל החוץ-תאי. בתמורה, הוא מעביר שני יוני אשלגן מהציטופלזמה לתא. תהליך זה מתרחש בכמה שלבים. ראשית, החלבון המוביל פתוח לציטופלזמה. שלושה יוני נתרן נכנסים לחלבון דרך הפתח ונקשרים לאתרי הקישור הספציפיים. בחלק הפנימי של קרום החלבון, מולקולת ATP מתחברת גם לאתר הקישור המיועד. מולקולה זו נבקעת עם שחרורו של מַיִם. כתוצאה מכך פוספט הקבוצה קשורה לזמן קצר על ידי חומצת אמינו של משאבת הנתרן-אשלגן. אנרגיה משתחררת במהלך המחשוף של מולקולת ה- ATP. זה משנה את הסידור המרחבי של משאבת הנתרן-אשלגן וחלבון המוביל נפתח לעבר החלל החוץ-תאי. שלושת יוני הנתרן ואז מתנתקים מאתרי הקישור שלהם ונכנסים למדיום החיצוני. שני יוני אשלגן נכנסים כעת לחלבון דרך הפער הפתוח. אלה מצמידים את עצמם גם לאתרי הכריכה. הכבול פוספט הקבוצה מנותקת כעת. זה משנה את הקונפורמציה של משאבת הנתרן-אשלגן חזרה למצבה המקורי. כעת יוני האשלגן מתנתקים וזורמים לחלל התא. באמצעות תהליך זה, משאבת הנתרן-אשלגן שומרת על מה שמכונה פוטנציאל קרום המנוחה.
היווצרות, התרחשות ותכונות
פוטנציאל קרום מנוחה מתייחס לפוטנציאל הממברנה של תאים שעשויים להתרגש במנוחה. פוטנציאלים של קרום נמצאים במיוחד בתאי עצב או בתאי שריר. בהתאם לסוג התאים, פוטנציאל הממברנה המנוחה נע בין -100 ל -50 mV. ברוב תאי העצב הוא -70 mV. לפיכך, פנים התא טעון שלילית בהשוואה לחוץ התא. פוטנציאל המנוחה של תא הוא תנאי מוקדם להולכת עירור עצבים ולשליטה בכיווץ השרירים. משאבת הנתרן-אשלגן יכולה להיות מעוכבת על ידי חומרים שונים. לדוגמה, גליקוזידים לבביים מעכבים את החלבון המוביל. גליקוזידים לבביים נקבעים לכרוניים לֵב כישלון ו פרפור פרוזדורים. על ידי עיכוב המשאבה, נותר יותר נתרן בתאים. הנתרן התאי ריכוז וריכוז הנתרן החוץ-תאי מתכנס. עיכוב הנתרן-סידן מחליף גורם ליותר סידן להישאר בתא. זה מגביר את ההתכווצות של לֵב. עם זאת, עיכוב של משאבת הנתרן-אשלגן יכול גם כן עוֹפֶרֶת ל היפרקלמיה. לעומת זאת, מבחינה תרופתית ניתן לעורר גם את משאבת הנתרן-אשלגן. זה נעשה, למשל, על ידי מתן אינסולין או אפינפרין. גירוי המשאבה עשוי עוֹפֶרֶת ל היפוקלמיה.
מחלות והפרעות
הפרעה נדירה מאוד העומדת בבסיס פגם במשאבת הנתרן-אשלגן היא תסמונת פרקינסוניזם-דיסטוניה. זוהי הפרעה שעוברת בתורשה באופן דומיננטי אוטוזומלי. זה בדרך כלל מתחיל ב ילדות או גיל ההתבגרות. בתוך שעות, דיסטוניה מתרחשת עם רעידות, עוויתות ותנועות לא רצוניות. לאחר זמן קצר, זה ואחריו חוסר תנועה בדרגה גבוהה ואפילו חוסר תנועה. יעיל תרפיה כי המחלה עדיין לא ידועה. כמה מחקרים בבעלי חיים מראים כי פגמים במשאבת הנתרן-אשלגן עשויים להיות סיבה אפשרית לכך אֶפִּילֶפּסִיָה. בחיפוש אחר גֵן פגמים שעלולים לגרום אֶפִּילֶפּסִיָההחוקרים נתקלו במוטציה ב- ATP1a3 גֵןזה אחראי על תפקוד משאבת הנתרן-אשלגן. אֶפִּילֶפּסִיָה מכונה בגרמנית גם Krampfleiden או Fallsucht. תלוי באזור ה מוֹחַ שמתפרץ מהתקף, מופיעים תסמינים שונים. לדוגמה, מתעוותת או שמתח של השרירים עלול להתרחש, האדם המושפע עשוי להשמיע רעשים דמויי התקף חזקים, או שהם עלולים לתפוס הבזקים, פסים או צללים. לא נעים ריח תפיסות מוטעות או הפרעות תפיסה אקוסטיות יכולות להתרחש גם. בפרט, מה שמכונה אפילפטיקוס יכול להפוך לסכנת חיים. אלה כללים טוניקהתקפים קלוניים שיכולים להימשך בין 5 ל -30 דקות. פגם במשאבת הנתרן-אשלגן יכול גם להיות גורם אפשרי ל מִיגרֶנָה. חוקרים גילו גֵן שינויים בכרומוזום 1 אינץ ' מִיגרֶנָה חולים. גן זה מוביל לפגם במשאבת הנתרן-אשלגן בקרומי התאים. כתוצאה מכך מתפתחים תאים מורחבים ומעוגלים. הוא האמין שגורם למאפיין כְּאֵב of מִיגרֶנָה. מיגרנה היא מחלה נוירולוגית הפוגעת בכ -10% מהאוכלוסייה. נשים מושפעות לעיתים קרובות באופן משמעותי יותר מגברים. התמונה הקלינית של מיגרנה משתנה מאוד. בדרך כלל, מדובר בדומה להתקפה, פועמת והמיגלגית כאבי ראש. אלה חוזרים מדי פעם. בנוסף, תסמינים כגון בחילה, הקאה, רגישות לקול או לאור עשויה להתרחש גם. ישנם מטופלים המדווחים על הפרעות תפיסה חזותיות או חושיות לפני המציאות התקף מיגרנה. זה מכונה גם הילה מיגרנה. מיגרנה היא אבחנה של הרחקה וכרגע אין לה תרופה.
