人体细胞新陈代谢所释放的能量大约1/3以上用于Na泵的转运对吗? 离子势能储备是什么意思
讨论 如何理解钠离子的势能储备在跨膜转运中的作用?
原发性主动转运和继发性主动转运的区别
同:均需要转运体蛋白.
异:易化扩散顺浓度梯度或电位梯度运输;两种主动运输逆着电化学梯度运输.
易化扩散不消耗ATP;原发性主动转运能量来源是直接分解ATP;继发性主动转运的能量来自原发性主动转运所形成的离子浓度梯度,间接利用了ATP.
一、原发性主动转运
原发性主动转运 (Primary active transport)是由ATP直接供能的逆浓度差的转运方式。Na+-K+-ATP酶(钠泵)是目前研究得最清楚的原发性主动转运。钠泵是镶嵌在膜脂质双分子层中的特殊蛋白质,除具有对Na+、K+的转运功能外,还具有ATP酶的活性,可分解ATP释放能量,用于Na+、K+的主动转运。因此,钠泵是Na+-K+依赖式的ATP酶,其对Na+、K+的主动转运是由其磷酸化和脱磷酸化循环驱动的,是一种消耗钠泵活动时,泵出细胞Na+和泵入细胞K+两个过程是耦连在一起的,生理条件下,每分解一分子ATP,可使3个Na+被泵出胞外,同时2个K+被泵回胞内(右下图)。
钠泵由α亚单位(催化亚单位)和β亚单位(调节亚单位)组成。胞内Na+与α亚单位结合时,ATP也与之结合并被水解,释放出ADP,使钠泵磷酸化而构象改变,高亲和K+而低亲和Na+,在细胞外一侧释放Na+而结合K+。当胞外K+与α亚单位结合时,钠泵脱磷酸化,返回到原来的构象,高亲和Na+而低亲和K+,在细胞内一侧释放K+而再一次结合Na+,开始下一个循环。
钠泵示意图
Na+泵广泛存在于身体各种细胞的细胞膜上,它们在维持细胞内外正常的Na+、K+浓度差中起重要作用,在此过程中消耗的ATP能是人体代谢产能的1/4,其钠泵的生理意义如下:
①维持细胞内高K+(是胞内许多代谢反应的必需条件);
②防止细胞内Na+过多(从而防止由胞内高渗引起的细胞肿胀);
③最重要的意义是,钠泵活动建立了一种势能贮备(即细胞内外的Na+、K+浓度差),这是可兴奋细胞兴奋性的基础。
除钠泵外,体内还有氢泵、钙泵和碘泵等,均属原发性主动转运。
Na+-K+泵活动的生理意义?
钠钾泵的作用方式可因不同生理条件而异,在红细胞膜中可能有以下几种方式:
1、正常的作用方式——利用ATP的水解与Na+-K+的跨膜转运相偶联。
2、泵的反方向作用——利用Na+-K+的跨膜转运来推动ATP的合成。
3、 Na+ - Na+交换反应可能与ATP和ADP交换反应相偶联。
4、 K+ - K+交换反应与Pi和H2⒅O的交换反应相偶联。
5、 依赖ATP水解,解偶联使Na+排出。
Na+-K+泵活动的生理意义是形成内负外正的跨膜电位。
扩展资料:
钠泵的活动对维持细胞的正常功能具有重要作用。钠泵的主要功能包括以下几个方面:
1、钠泵活动造成的细胞内高K+为胞质内许多代谢反应所必须。
2、维持胞内渗透压和细胞容积。
3、建立Na+的跨膜浓度梯度,为继发性主动转运的物质提供势能储备。
4、有钠泵活动形成的跨膜离子浓度梯度也是细胞发生电活动的前提条件。
5、钠泵活动是生电性的,可直接影响膜电位,使膜内电位的负值增大。
参考资料来源:搜狗百科-钠钾泵
钠钾泵 钠钾转移时是否都需要能量呢
Na+-K+泵 ——实际上就是Na+-K+ATP酶,存在于动,植物细胞质膜上,它有大小两个亚基,大亚基催化ATP水解,小亚基是一个糖蛋白.Na+-K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化,导致与Na+,K+的亲和力发生变化.大亚基以亲Na+态结合Na+后,触发水解ATP.每水解一个ATP释放的能量输送3个Na+到胞外,同时摄取2个K+入胞,造成跨膜梯度和电位差,这对神经冲动传导尤其重要,Na+-K+泵造成的膜电位差约占整个神经膜电压的80%.若将纯化的Na+-K+泵装配在红细胞膜囊泡(血影)上,人为地增大膜两边的Na+,K+梯度到一定程度,当梯度所持有的能量大于ATP水解的化学能时,Na+,K+会反向顺浓差流过Na+-K+泵,同时合成ATP.
钠钾泵的一个特性是他对离子的转运循环依赖自磷酸化过程,ATP上的一个磷酸憨郸封肝莩菲凤十脯姜基团转移到钠钾泵的一个天冬氨酸残基上,导致构象的变化.通过自磷酸化来转运离子的离子泵就叫做P-type,与之相类似的还有钙泵和质子泵.它们组成了功能与结构相似的一个蛋白质家族
Na-K泵作用是:①维持细胞的渗透性,保持细胞的体积;②维持低Na+高K+的细胞内环境,维持细胞的静息电位.
其实就是维持细胞内外K+和Na+浓度处在正常生理水平的一种通道蛋白
关于na+泵的生理功能的叙述,下列哪一项是正确的
A:将细胞内na+转运出去、将细胞外k+转运入细胞B:使膜内外na+、k+呈均匀分布C:转运等量的na+和k+D:完成原发性主动转运E:维持细胞内、外的na+、k+离子浓度梯度,建立势能储备正确答案:E钠泵的生理意义为:(1)维持膜内外Na+(细胞外的Na+是细胞内Na+的12-13倍)、K+(细胞内的K+约比细胞外K+高30倍)的不均匀分布。(2)建立势能贮备。