Zur Hauptnavigation springen [Alt]+[0] Zum Seiteninhalt springen [Alt]+[1]

Lösungsvorschlag


  1. Bau und Funktionsweise Natrium-Kalium-Pumpe:

    • Transmembranprotein
    • aktiver Antiport-Carrier (Pumpe): 3 Natrium- gegen 2 Kaliumionen unter Energiezufuhr ( ATP ) gegen das jeweilige Konzentrationsgefälle (und in der Summe gegen das Ruhepotential)
Ablauf:
  • Grundzustand: Carrier zum Zellinneren geöffnet: 3 Natriumionen docken an spezifischen Bindungsstellen im Carrier an.
  • zusätzliche Bindung eines ATP-Moleküls (auf der Zellinnenseite)
  • ATP-Hydrolyse: ATP → ADP + Pi + H2O → Pi bleibt am Carrier gebunden, ADP und H2O lösen sich → die durch die ATP-Spaltung frei gewordene Energie wird zur Konformationsänderung („Umklappen“) des Carriers genutzt → Öffnung zur Zellaußenseite
  • Natriumionen lösen sich vom Carrier und diffundieren in den Extrazellularraum.
  • 2 Kaliumionen binden an spezifischen Bindestellen im Carrier → Carrier klappt in Grundzustand zurück, Pi löst sich → Kaliumionen verlassen den Carrier ins Zellinnere.
  1. Natrium-Kalium-Pumpe und das Ruhepotential:

    Da drei Natriumionen von innen nach außen jedoch nur zwei Kaliumionen von außen nach innen befördert werden, vergrößert sich der Anteil der negativen Ladungsträger innen und damit auch das Ruhepotential. [Dies entspricht ca. 10% des Ruhepotentials.]
  1. Name Natrium-Kalium-Pumpe ist biochemisch falsch:

    Kurzform für Natriumionen-Kaliumionen-Pumpe
  1. Natrium-Kalium-ATPase

    Die ATP-Hydrolyse liefert die notwendige Energie für den Transport von Natrium- und Kaliumionen gegen ihr Konzentrationsgefälle. Der Carrier wirkt dabei – vereinfacht gesagt - auf das ATP-Molekül wie ein Enzym.

 

zurück: AB Natrium–Kalium–Pumpen

weiter: Aktionspotential

 

Ruhepotential: Herunterladen [docx] [2,2 MB]

Ruhepotential: Herunterladen [pdf] [1,1 MB]