Was ist natrium kalium pumpe?

Die Natrium-Kalium-Pumpe (auch Na⁺/K⁺-ATPase genannt) ist ein Membranprotein, das in der Zellmembran aller tierischen Zellen vorkommt. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des Membranpotentials und des Zellvolumens.

• Funktionsweise: Die Pumpe transportiert aktiv drei Natrium-Ionen (Na⁺) aus der Zelle heraus und zwei Kalium-Ionen (K⁺) in die Zelle hinein, jeweils gegen ihren Konzentrationsgradienten. Dieser Transport benötigt Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat), das in ADP (Adenosindiphosphat) und Phosphat gespalten wird. <br> Mehr dazu: https://de.wikiwhat.page/kavramlar/ATP%20(Adenosintriphosphat)

• Bedeutung für das Membranpotential: Durch den Transport von drei positiven Ladungen (Na⁺) aus der Zelle und nur zwei positiven Ladungen (K⁺) in die Zelle trägt die Natrium-Kalium-Pumpe zur Entstehung eines negativen Membranpotentials im Zellinneren bei. Dies ist essenziell für die Erregbarkeit von Nerven- und Muskelzellen. <br> Mehr dazu: https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Membranpotential

• Aufrechterhaltung des Zellvolumens: Die Natrium-Kalium-Pumpe hilft, den osmotischen Druck innerhalb der Zelle zu regulieren. Der Transport von Na⁺ aus der Zelle reduziert die Konzentration gelöster Stoffe im Zellinneren, wodurch der Einstrom von Wasser minimiert und ein Anschwellen und Platzen der Zelle verhindert wird. <br> Mehr dazu: https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Osmotischer%20Druck

• Wichtige Rolle in verschiedenen Zelltypen:

  • Nervenzellen: Für die Wiederherstellung des Ruhepotentials nach einem Aktionspotential. <br> Mehr dazu: https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Aktionspotential
  • Muskelzellen: Für die Erregbarkeit und Kontraktionsfähigkeit.
  • Nierenzellen: Für die Rückresorption von Natrium und die Aufrechterhaltung des Elektrolythaushaltes.

• Hemmstoffe: Bestimmte Substanzen, wie z.B. Digitalisglykoside (z.B. Digoxin), können die Natrium-Kalium-Pumpe hemmen. Diese Hemmung führt zu einer Erhöhung der intrazellulären Natriumkonzentration und hat Auswirkungen auf die Kontraktionskraft des Herzens.

• Struktur: Die Natrium-Kalium-Pumpe ist ein integrales Membranprotein, das aus mehreren Untereinheiten besteht, darunter eine α-Untereinheit mit der ATP-bindenden Stelle und den Transportstellen für Na⁺ und K⁺, sowie eine β-Untereinheit, die für die korrekte Faltung und den Einbau in die Membran notwendig ist.