پمپ سدیم پتاسیم: عملکرد و بیماری ها

La سدیم-پتاسیم پمپ یک پروتئین غشایی است که به طور محکم در آن لنگر می اندازد غشای سلولی. با کمک این پروتئین ، سدیم یونها را می توان به خارج از سلول منتقل کرد و پتاسیم یونها وارد سلول می شوند.

پمپ سدیم پتاسیم چیست؟

La سدیم-پتاسیم پمپ پمپی است که در واقع شده است غشای سلولی. با انتقال یون های سدیم و پتاسیم به اصطلاح غشای استراحت را حفظ می کند. در هر چرخه پمپ ، سه یون سدیم (یون Na +) را با دو یون پتاسیم (یون K +) مبادله می کند. از این طریق پتانسیل منفی را در فضای داخل سلول فراهم می کند. در انتقال این یون ها ، پمپ سدیم - پتاسیم انرژی را به صورت آدنوزین تری فسفات (ATP).

عملکرد ، کنش و نقش ها

پمپ سدیم پتاسیم در درجه اول به عنوان یک پروتئین حامل عمل می کند. دارای سه محل اتصال برای یونهای سدیم و دو محل اتصال برای یونهای پتاسیم است. به طور مشابه ، یک سایت اتصال نیز برای ATP وجود دارد. با مصرف ATP ، پمپ یونی می تواند سه یون سدیم را از سیتوپلاسم به فضای خارج سلول منتقل کند. در عوض ، دو یون پتاسیم را از سیتوپلاسم به سلول منتقل می کند. این روند در چند مرحله اتفاق می افتد. ابتدا پروتئین حامل به سیتوپلاسم باز است. سه یون سدیم از طریق دهانه وارد پروتئین می شوند و به محل های اتصال خاص متصل می شوند. در داخل غشای پروتئین ، یک مولکول ATP نیز به محل اتصال تعیین شده متصل می شود. سپس این مولکول با آزاد شدن شکاف می یابد آب. یک نتیجه فسفات گروه برای مدت کوتاهی توسط اسید آمینه پمپ سدیم-پتاسیم متصل می شود. در اثر تجزیه مولکول ATP انرژی آزاد می شود. این آرایش فضایی پمپ سدیم پتاسیم را تغییر می دهد و پروتئین حامل به سمت فضای خارج سلول باز می شود. سپس سه یون سدیم از محل اتصال خود جدا شده و وارد محیط خارجی می شوند. اکنون دو یون پتاسیم از طریق شکاف باز وارد پروتئین می شوند. اینها همچنین خود را به محلهای اتصال متصل می کنند. مقید فسفات گروه اکنون جدا شده است. این باعث تغییر شکل ساختار پمپ سدیم پتاسیم به حالت اولیه می شود. اکنون یون های پتاسیم جدا شده و به داخل سلول می ریزند. از طریق این فرآیند ، پمپ سدیم-پتاسیم به اصطلاح پتانسیل غشای استراحت را حفظ می کند.

شکل گیری ، وقوع و خواص

پتانسیل غشای استراحت به پتانسیل غشایی سلولهای بالقوه تحریک پذیر در حالت استراحت اشاره دارد. پتانسیل های غشایی به ویژه در سلول های عصبی یا سلول های عضلانی یافت می شود. بسته به نوع سلول ، پتانسیل غشا rest استراحت از -100 تا -50 میلی ولت است. در اکثر سلولهای عصبی 70 میلی ولت است. بنابراین ، فضای داخلی سلول در مقایسه با نمای خارجی سلول بار منفی دارد. پتانسیل استراحت سلول پیش شرط هدایت تحریک سلول است اعصاب و برای کنترل انقباض عضله. پمپ سدیم پتاسیم می تواند توسط مواد مختلف مهار شود. مثلا، گلیکوزیدهای قلبی پروتئین حامل را مهار می کند. گلیکوزیدهای قلبی برای مزمن تجویز می شوند قلب شکست و فیبریلاسیون دهلیزی. با مهار پمپ ، سدیم بیشتری در سلول ها باقی می ماند. سدیم داخل سلولی غلظت و غلظت سدیم خارج سلولی همگرا می شود. مهار سدیمکلسیم مبدل باعث می شود کلسیم بیشتری در سلول باقی بماند. این قدرت انقباضی را افزایش می دهد قلب. با این حال ، مهار پمپ سدیم-پتاسیم نیز می تواند رهبری به هیپرکالمی. برعکس ، از نظر داروئی ، پمپ سدیم-پتاسیم نیز می تواند تحریک شود. این کار به عنوان مثال با استفاده از مدیریت انجام می شود انسولین یا اپی نفرین. تحریک پمپ ممکن است رهبری به هیپوکالمی.

بیماری ها و اختلالات

یک اختلال بسیار نادر زمینه نقص در پمپ سدیم-پتاسیم سندرم پارکینسونیسم-دیستونی با حاد است. این یک اختلال است که به صورت اتوزومال غالب به ارث می رسد. این معمولا در آغاز می شود کودکی یا نوجوانی در عرض چند ساعت ، دیستونی همراه با لرزش ، اسپاسم و حرکات غیرارادی رخ می دهد. پس از مدت کوتاهی ، این امر باعث کمبود حرکت و حتی عدم تحرک درجه یک می شود. م effectiveثر درمان زیرا این بیماری هنوز شناخته نشده است. برخی از مطالعات حیوانی نشان می دهد که نقص در پمپ سدیم پتاسیم ممکن است دلیل احتمالی آن باشد بیماری صرع. در جستجوی ژن نقصی که می تواند ایجاد کند بیماری صرع، محققان با جهش در ATP1a3 روبرو شدند ژناین وظیفه عملکرد پمپ سدیم پتاسیم را بر عهده دارد. بیماری صرع در آلمان به Krampfleiden یا Fallsucht نیز معروف است. به منطقه بستگی دارد مغز که در تشنج تخلیه می شود ، علائم مختلفی رخ می دهد. مثلا، انقباض یا ممکن است عضلات دچار تنش شوند ، فرد مبتلا ممکن است صداهای شبه تشنجی بلندی ایجاد کند ، یا ممکن است چشمک زدن ، رگه ها یا سایه ها را درک کند. ناخوشایند بو سو mis برداشت یا اختلال در درک صوتی نیز می تواند رخ دهد. به طور خاص ، صرع به اصطلاح وضعیتی می تواند تهدید کننده زندگی باشد. اینها تعمیم یافته است تونیک- تشنج کلونیک که می تواند بین 5 تا 30 دقیقه طول بکشد. نقص در پمپ سدیم پتاسیم نیز می تواند محرک احتمالی باشد میگرن. محققان کشف کرده اند ژن تغییرات در کروموزوم 1 در میگرن بیماران. این ژن منجر به نقص پمپ سدیم پتاسیم در غشای سلول ها می شود. در نتیجه ، سلولهای تمایل یافته و گرد شده ایجاد می شوند. اعتقاد بر این است که این ویژگی را ایجاد می کند درد of میگرن. میگرن یک بیماری عصبی است که حدود 10٪ از جمعیت را درگیر می کند. زنان به طور قابل توجهی بیشتر از مردان تحت تأثیر قرار می گیرند. تصویر بالینی میگرن بسیار متغیر است. به طور معمول ، این حالت به حمله ، ضربان و همی پلژی می رسد سردرد. این موارد به طور دوره ای تکرار می شوند. علاوه بر این ، علائمی مانند تهوع, استفراغ، حساسیت به صدا یا نور نیز ممکن است رخ دهد. برخی از بیماران اختلالات بینایی یا حسی ادراک را قبل از واقعیت گزارش می کنند حمله میگرن. از این به عنوان هاله میگرن نیز یاد می شود. میگرن تشخیص محرومیت است و در حال حاضر درمانی ندارد.