Ion pumpe

Video: Neuroni Predavanje 3 - natrij-kalij pumpa

Ion pumpe molekularnih mehanizama nazivom lokalizirana u membrani i koji može transport materijala od energije koja se oslobađa nakon cijepanja ATP ili neke druge vrste energije.

Ovi mehanizmi su rezultat evolucijskog prilagodbe organizama na promjene u ionskom sastavu okoliš. Prema Grennera D. (2004), čini se da proteini funkcionira dobro u primarnom mediju oceana sadrži pretežno K⁺ i Mg²⁺. Tijekom vremena, sastav oceana promijenila i postala dominantna ioni Na⁺ i Ca²⁺. Dakle, to je mehanizam koji ograničava koncentracija tih iona u stanici, ali držeći ih K⁺ i Mg²⁺. Ovaj mehanizam je postao natrij i kalcij pumpa. Potonji je u stanju održavati između citoplazmatske i izvanstanične tekućine koncentracijskom gradijentu 1000 puta Ca²⁺. Kao rezultat toga, danas su svi višestanični organizmi natrijeve⁺ i Ca²⁺ su glavni ioni u ekstracelularni medij. Potonji služe unutarstanični posrednik za mnoge metaboličke procese koji koriste hormone ili druge biološki aktivne tvari koje uzrokuju brzu prolaznih promjene struje iona preko plazma membrane i unutarstaničnih dijelova između.

Rad biološke pumpe ima određene karakteristike. Prije svega, - kretanje iona protiv očekivanom smjeru difuzije konjugata s paralelnim cijepanje ATP. Brzina transporta iona temperaturu osjetljiv, kao stimulatora ili inhibitora djeluju asimetrično, tj unutarnje i vanjske strane membrane na različite načine. Glavno obilježje svojstvo prijenosa iona crpki iona samo u jednom smjeru, to jest vektor.

Ionski pumpe su glavna prepreka povećanju entropije u biosferi. Postoje samo tri: protonske, natrij i kalcijum. Sve žive stanice sadrže protonske pumpe. U višim organizmima djeluje kao proton pumpe generatora ATP strane energije objavljen u transmembranske transport vodikovih iona u gradijentima električnih polja i ionskih koncentracijama. U niže životinje i biljke nisu samo protonske pumpe, generatori, ali su pumpe motora koji nose H⁺ electrodiffusion protiv sila s obzirom na energiju ATP-a ili drugih izvora vanjskog napajanja. Protonske pumpe u biljkama i mikroorganizmima treba spasiti kavez od jakih vanjskih utjecaja - promjene temperature, osmotskog tlaka, mehaničke utjecaje, itd Dakle, ove stanice su zaštićene tvrde ljuske polisaharida koji se razlikuju u sastavu iz životinjskih staničnih membrana.

Za razliku od generičkih natrija protonske pumpe i kalcij mogu naći samo u životinja. U tom slučaju, natrij je povezana s radom na prvom mjestu živčanog i vezivnog tkiva, a kalcij se otkriva tek u mišićima. Za razliku od protona, oni reagiraju na promjene u omjerima elemenata unutar stanice, stabiliziranje i reguliranje životinje unutarstanični komunikaciju i djelovanje. Razmotrimo mehanizam djelovanja bioloških pumpe više.

Video: Kako Ion pumpe rade

protonske pumpe

Kao što je spomenuto, svi su stanice koriste isti mehanizam energije vezanja se dobiva oksidacijom uglavnom ugljikohidrata i masnih kiselina (ponekad - proteina ili TC) u matrici mitohondrija, rad membranskim protonske pumpe. Protonske pumpe je univerzalni, odnosno može raditi kao generator i kao motor. U generator načinu energija pretvara električno polje i diferencijalni koncentracije vodikovih iona (proton gradijent) U kemijsku energiju koja je pohranjena u obliku ATP-a. Adenozin trifosfat je „energija valuta” u stanici, a dokazano je Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu 1953 FA. Lipmann.

Vrste su fotosintetski protonske pumpe jedinica kloroplasta i respiratornih jedinice mitohondriji. Oni tolerirati transmembranski hydronium ion (H₃O⁺) Pomoću apsorpcije svjetla ili oksidaciju organskih spojeva. U oba slučaja ioni su prevezeni u jednom smjeru, odnosno, vektor. Proton gradijent koristi ATP sintaze za sintezu ATP po molu navedenih iona prijenosni hydronium pohranjene energije od približno 24 kJ.

Mitohondrijska protonske pumpe prenosi vodikovih iona H⁺ na jednoj strani unutarnje membrane na drugi, u intermembrane prostoru. S ovom skupu o unutarnjoj membrani elektrokemijski gradijent proton - PGE (razlika pH na obje strane membrane, &Delta-pH), Koji, zajedno s transmembranski potencijal (&delta&Psi) vam omogućuje da početak procesa proizvodnje energije. Sudjeluje enzim H⁺ - tranlotsiruyuschaya ATP sintaze, nalazi u unutarnjoj mitohondrijskoj membrani. To sintetizira iz ATP adenozin-5` difosfatom (ADP), a anorganski fosfat (Pi). Tako protoni teći natrag u mitohondrijske matricu. Proces enzimskom konverzijom u oksidacijskim metabolita nazivaju energije oksidativne fosforilacije. Dakle, ATPsintaze radi u suprotnom smjeru u odnosu na ATPASE. Cijela ideja da sinteza ATP je povezan s prijenosom protona energije do koncentracijskog gradijenta, nazvan je teorija hemoosmoticheskoy (Mitchell, 1961). Godine 1978, Mitchell dobila za ovaj posao je Nobelovu nagradu za kemiju.

Prijelaz elektrona u procesu oksidacije s jednog na drugi akceptora, iz veće u niže energetsko stanje, izvodi sustav prijenosa elektrona (respiratorni lanac - DC). Sastoji se od tri proteinskih kompleksa ugrađenih u unutarnje membrane mitohondrija i dva pokretna molekularne transportera - ubiquinone (koenzim Q) i citokroma c. Općenito, postoje 15 nositelji. Svi oni spadaju u raspon redoks enzima, i postavljeni u rastućem nizu potencijala od -0.4 do +0,8 kJ mol.

Oslobođena energija u prijelazu iz jednog skupa u drugi, koristi se za transport protona u intermembrane prostoru. U stvari, u respiratornom elektron transportnom lancu javlja između atoma metala koordiniraju prostetične skupine proteinskih kompleksa, u svakom sljedećem složenije elektrona afinitetom nego prethodni. Budući da je najviši afinitet za elektrone ima O₂, je konačna receptor elektrona transporta lanca na vodu.

Glavni izvori energije u normalnom radnom stanice su ugljikohidrati i masti. Ugljikohidrati se oksidiraju u ciklusu razmjene reakcija zove glikoliza, gdje je razlikovati 10 odvojena enzimskih reakcija. Sažetak glikoliza reakcija je kako slijedi:

+ glukozu 2ADP + 2pobožan + 2NAD⁺ 2 piruvat + 2 NADH + 2 Azija-Pacifik,

gdje Pi - anorganski fosfat.

Ovi djelomični oksidacijske reakcije javljaju u citoplazmi. Dobivena piruvat se zatim transportira u mitohondrijskog matricu, koja je u potpunosti oksidirano. prvi acetil-CoA (putem piruvat dehidrogenaze), A zatim se ciklus limunske kiseline (Krebs ciklusa ili ciklus trikarboksilna kiselina - CTL), pri čemu se oslobađaju elektronima da migriraju duž dišnog tsepi- u kojem su proizvedene daljnje molekule ATP. Kao rezultat, potpuna oksidacija molekula glukoze 1 se 38 ATP molekula kao što je prikazano na slici (Sl. 1).

Sl. 1. Vožnje oksidaciju molekula glukoze

Isto tako, oksidira i masne kiseline dobivene cijepanjem triglicerida netopljive u citoplazmi. Oni spadaju u mitohondrijske matrice u obliku acil-CoAderivati i potpuno oksidiran u ciklusu &beta-oksidacija, 4 koji koristi enzimske reakcije. Rezultirajući acetil-CoA molekule dalje oksidirati do TCA ciklusa mehanizmom opisano. Suština reakcija se pojavljuju u TCA ciklus je za dobivanje visoke elektrone transportirati obnavljanje midadenindinukleotidom-nikotin (NADH), te prikupi Flavin adenin dinukleotid (FADH₂). U ovom slučaju NADH, koja je visoko-energetski intermedijer brzo daje elektrone mitohondrijskog matrici respiratorni lanac na njihove unutarnje membrane. Što se tiče FADH₂, to pomoću acil-CoAdehidrogenaza daje elektrone izravno na ubiquinone, u elektron transportnog sustava.

Prva vrsta protetskih skupina su flavin enzimi. Oni su derivati ​​riboflavina (vitamin B₂) flavin mononukleotid - FMN i Flavin adenin dinukleotid - FAD, primanje elektrona iz sukcinat, oksidira preko TCA ciklus. Reakcijska je direktni prijenos vodikove atome ili par elektrona od dva supstrata u oksidiranom obliku riboflavina izoalloksazinovogo prstena na molekule ili FMN FAD. Smanjenje oblika (FMNFf₂ i FADH₂) Elektroni prenosi dalje. Iako je u većini slučajeva, opis flavina dehidrogenaza o sadržaju u njima bilo metala ne spominje, u stvari, oni sadrže proteine, ione koordinira nonheme fe²⁺.

Druga vrsta nosača (citokroma) Povezana sa geminovoy skupinu u kojoj je željezo ion je u kompleksu s porfirin. Ti vektori središnji atom željeza prolazi od oksidiranog oblika fe³⁺ smanjenog Fe²⁺, prijenos elektrona. Kao što je gore navedeno, promjena u valenciji središnjeg atoma je željezo citokroma razlikuju od hemoglobina, u kojem se koordinira hem fe²⁺, koji mu omogućuje da nose liganada (O₂ i CO₂).

Treći tip elektron nosača su Proteini željezo-sumpor, u kojima je 2 ili 4 atoma fe kovalentno vezan na atom S cisteinom polipeptidnog lanca da oblikuju središte željezo-sumpor. Elektron prijenos je isto kao da je citokrom, odnosno promjene u valenciji iona fe.

Četvrti tip nosači su bakar sadržava citokroma c oksidaza. Oni elektronski transfer pojavljuje promjenom valenciju atoma bakra (B²⁺ - B⁺). U tom slučaju bakra je gemosvyazannym s hema željeza u središtu bimetal i sudjeluje u završnoj fazi prijenosa elektrona.

Tako, kompleks I elektroni prenose iz NADH na FMN i FAD, nadalje - željezo za proteine. Kompleks II može se smatrati sukcinat dehidrogenaza. Kompleks III transfer elektrona iz citokroma b tipa 2 predmeti i predmeti s vrstom i₁. Nadalje uključen u složenom IV lancu citokroma c oksidaza, dvometalan teme A i A₃ 2, koji su bakar centar. izravno iz O₂ interakcija B⁺ i heme a₃. nakon vraćanja O₂ proizveo jaki bazični anion O^{2 *}, veže spontano formirati 2 protona vode (Faller, Shields, 2004.- stol. 1).

Tablica 1. Komponente respiratornog lanca

Ponekad se ovdje respiratornog lanca ATP sintaze zove kompleks V, iako je to enzim nije uključen u prijenosu elektrona. Međutim, to je logično zatvara elektrona transportni lanac, prevođenje dobivenog gradijenta proton u sintezi ATP-a. Nadalje, ATP prenosi iz matrice do intermembrane prostor mitohondrija mehanizma protiv ADP antiportera, a zatim kroz porina ulazi u citoplazmu.

Mehanizam ATP sinteze

ATP se sintetizira ATP sintaze u velikim količinama. U miru, u odraslih svakodnevno pretvaraju količina ATP-a je oko pola tjelesne težine i sa znatnim napora može rasti gotovo do tona. Za pojašnjenje detalje ATP postupkom sinteze u 1997. P. Boyer (P. D. Boyer), D. Walker (J.E. Walker) i J. Skou (J. C. Scou) je dobio Nobelovu nagradu za kemiju.

ATP sintetaze se sastoji od dva dijela: ugrađen u membranu protonski kanal i katalitička proteina podjedinica. Proton kanal (faktor F₀) Sadrži hidrofobni 3 vrste polipeptida s molekularnom masom od 100-150 tisuća. Da (1a, 2b i 9-12). Drugi dio enzima je sferna protein (faktor F₁) S molekulskom masom od oko 500 tisuća. Da. Sastoji se, najmanje 9 podjedinice (3 - &alfa, 3 - &beta-, i 1 - &gama-, &delta, &epsilon-). faktor F₁ lako isprati membranu sa slabim otapala. &beta - subjedinica sadrži 3 aktivne centre, koji su uključeni u prijenosa protona u ciklusu formiranja ATP. prijenos protona energija troši uglavnom u rotaciju jednog od podjedinica koje uzrokuje konformacijskoj promjeni con druge dvije i ATP otpuštanja stvorenog u drugoj fazi ciklusa, u stanicu (Sl. 2).

Sl. 2. Pojednostavljeno slika ATP sintaze.

ATP sintaze funkcionira na vrlo specifičan način. Većina enzima veže i puštanje podloge i proizvoda spontano, ali za puni reakciji katalitičke zahtijeva energiju. Nasuprot tome, u molekuli ATP sintaze energije nije potreban za sintezu iz ATP ADP i P1 i u ADP i fosfat dodatak enzima, nakon čega slijedi oslobađanje ATP-a. Višak (višak) energije pohranjene u ATP. &gama-, &i delta &e - subediiitsy rotirati u cilindru načinjen od naizmjeničnog &i alfa &beta podjedinica -. Ova rotacija promiče strukturne promjene u &beta-, promjenom njegova sposobnost vezanja za vrijeme ciklusa (Sl. 3).

Sl. 3. "Vezivanje-razmjena" Mehanizam ATP formacija (u Boyer)

Boyer je nazvao ATP sintaze „molekularni stroj”. To može biti u odnosu na vodenici. F_o - kotača, protoni protoka - pada tok vode, kao i strukturne promjene u F₁ omogućiti formiranje jedne rotacije ciklusa tri molekule ATP.

Način motora protonske pumpe, kao i druga dva, s obzirom na energiju ATP stvoriti između stanica i srednje elektrokemijske razlika potencijala. U ovom slučaju energija može se koristiti membranskih potencijala vektorske hranjive tvari - transportnih proteina (permease) - za opskrbu tvari u stanicama različitih kemijskoj prirodi i vrijednosti energije. Za razliku od pumpi, permease izgrađena simetrično u odnosu na okoliš, te rad u oba smjera equiprobably, br vektor. Smjer kretanja ovisi o vanjskim uvjetima, a ne strukturu enzima. Stoga, takav sustav je označen kao "psevdonasosy”.

Permease pokazuju specifičnost za podlogama, uključujući i grupu. Oni provode aktivnu transfer zbog ATP i drugih spojeva bogatih energijom, na primjer, fosfataze. Aktivne mehanizmi transporta čine tri (slika 4.): 1. Uniporter, kad tvar se prenese u jednom smjeru (npr glukoze u stanicama jetre) - 2. symport, kada su dva ili više tvari transportiraju u jednom smjeru (npr aminokiseline i glukozu uz ionima na⁺ u intestinalni epitel) - 3. antiporta, kada postoji razmjena molekula na različite načine (na primjer, HCO₃ na cl eritrocita membrane ili ATP u ADP iz matriksa u prostoru intermembrane mitohondrija).

Sl. 4. Aktivni transport iona i molekula zbog ATP hidrolize energije

U tom slučaju, glukoza i aminokiseline mogu doći iznutra crvena krvna zrnca ne samo aktivno transportira, nego i olakšanu difuziju permease tipa Uniporter. U ovom slučaju, molekula prenijeti u eritrocitima odmah fosforiliranog i time gubi sposobnost da se napusti stanicu, to jest, prema van, to postupak ima svojstva vektora. Specifičnost permease za glukozu ( "D-heksoza„) Je li to ona nosi samo D-izomer. Je integralni membranski protein sa molekularnom masom od 45 kDa.

Prijenos većine topljive molekule preko biološke membrane posredovana nosača ili proteina kanala. Kanali omogućuju prijenos iona kroz membranu je vrlo brzo, do 10⁸ Ioni / s po kanalu. Takva brzina prijenosa iona zbog činjenice da su proteini kanala u prijenosu iona s jedne strane membrane na drugu ne podvrgne konformacijske promjene. Očito, proteinski kompleksi u obliku membrane u središtu klastera proteina pore. Te pore se mogu otvoriti ili zatvoriti odgovor na kemijske ili električni signal. U ovom slučaju, broj procesa može doći, na primjer, povezana s oštrim smanjenjem krvno-moždane barijere i otpornost rezultira ulaska živčanih stanica polivalentnim iona al³⁺ ili Mn²⁺. Nakon toga, čini poremećaja neurokemijske reakcije u mozgu, a završava živčanog bolesti.

Za razliku od, proteina kanala, transporteri koji su uključeni u prometne ciklusa prolaze kroz promjene konformacije. Međutim, oni se okreću u membrani, tako da vezanja tvari koja se prevozi prvi je nacrtana na jednu, a zatim na suprotnoj strani membrane. Aktivne tvari vektori za prijenos podudaraju s prijenosa elektrona, hidrolizom ATP ili fosfoenolpiruvata, apsorpcija svjetlosti ili prijenosa iona zgloba. Tipično, vektor posredovan prijenos tvari kroz membranu dolazi na nekoliko redova veličine sporije od transporta kroz kanale.

natrij pumpa (na⁺/ K⁺-komunicira ATPaze)

Osnovna funkcija ove crpke - održavanje živog organizma elektrolit homeostaze. To ne samo da regulira intracelularne koncentracija ioni, ali stvara električni razlika potencijala na membrani. Ova pumpa se nalazi na unutarnjim ljuske mitohondrijima. Rezultat njegovog djelovanja je u tablici. 5. Razmjena iona odvija protiv sila electrodiffusion. U mirovanju, Ma⁺/ K⁺-ATPaze koristi trećinu ATP nastaje u tijelu.

Pumpa stimuliraju unutarnje strane membrane samo ATP i na⁺, i izvana - samo K⁺. Kako se temperatura povećava protok na⁺ od stanica povećava. Inhibirana specifičnog inhibitora pumpe - srčani glikozid „oubaynom” (= ouabaina, strofantin G) - samo na vanjskoj strani membrane. Općenito, natrijeve pumpe razmjene stanice na⁺ na K⁺ okoliša. Poput drugih ionskih crpki, natrij Sastoji se od dvije glavne komponente - enzim i ionski kanal.

Ovaj ATPaze sustav pripada grupi transportnih proteina, a otkriven je u plazma membrani sve životinjske stanice. Po svojoj prirodi, to je glikoprotein, koji se sastoji od 4 podjedinica (2 velike citoplazmatska &alfa₂, i 2 mala, orijentiran na vanjskim stanice &beta₂). Velika podjedinica (120 kDa), koji su uključeni u reakcijsku ciklusa fosforilacije-defosforiliranje, svaki put s promjenom njihovom konformacijskom stanju. Aktivni centar pumpa veže ATP na unutarnjoj granici membrane i u prisutnosti na⁺ i mg²⁺ fosforiliran cijepanja fosfata iz ATP. Dobivena iz ADP u citoplazmu i u aktivnom središtu enzima i poravnati cijepati fosfatne ione na⁺.

S obzirom na energetsku aktivira ATP cijepanja enzima mijenja svoju orijentaciju i oblik unutar membrane i okreće se u smjeru medija. Od stanica 3 guraju ion na⁺, i stanica prima dva ion K⁺ preko središnjeg pora, koji je „otvoren”, manji podjedinica (55 kDa) u ovom sustavu. Nakon što je reakcija ionska izmjena na vanjskoj strani membrane razmjene iona stranice enzima rotira na početno stanje i cijepa ion 2 K⁺ i anorganski fosfat (P_n) Unutar stanice. Ciklus zatim ponavlja.

On je utvrdio da na⁺/ K⁺-ATPaze podijeliti visoko specifičan za na⁺ i to ne radi na bilo koji drugi prilikom zamjene tih iona. U isto vrijeme enzima za gotovo neizbiratelen K⁺. Ovaj ion je lako zamijeniti, na primjer, Rb⁺, cs⁺, NH₃⁺, Tl⁺ i Tl³⁺. Tako, jer fosfat cijepa ATP veže na aktivno mjesto, ATP generira stereospecifičnosti konfiguraciju aktivnog mjesta natrijeve pumpe.

Zbog neravnomjerne raspodjele iona selektivno između stanice i medija nastaje električni razlika potencijala na stanice ili druge membrane. Potencijal membrana tijekom života stanice ostaje gotovo nepromijenjen (0,07-0,09 in). To znači da je veličina membrane 5x10^-9 m stvara snažan električnog polja sa snagom većom od 100 tisuća kuna. / cm. Pumpa stalno izvlači iz stanice pozitivnog naboja (razmjena R3NA⁺ 2K⁺), Stvaranje električnu potencijalnu razliku nondiffusion prirodu. To električno polje čuva sve stanice ionske pumpe.

Vanjski stanične membrane je obično nepropustan za K⁺. Povreda ovog smanjenja propusnosti membrane svjedoči koncentracije K⁺ puna krv i povećanje u plazmi. Promjena formata slike Na / K u krvi u odnosu na normalne vrijednosti (od oko 1.5), popraćeno povredu sustava i elektrolita homeostaze manifestira kardiovaskularnih i neurološke poremećaje, poput aritmija, parestezija i paralize. Ovisno o određenom tkivu u kojem djeluju pumpe, prikazani su i druge specifične smetnje. Na primjer, u živčanog tkiva u slučaju jake uzbude electrogenic natrij pumpe i generira potencijalnom razlikom spriječiti ih prolazi kroz živčane stanice aksona nakon impulsa grupi. Ispada da je pumpa ograničava protok informacija, dok održavanje stabilnosti rada kanalu emitira živčane impulse. Kao svoj smjer vektora (u jednom smjeru), rasprostiranja povratni impuls zbog kontakta između karakteristika uređaja živčanih stanica nemogućim. Očigledno, ovo svojstvo se može objasniti rastući vremenom oštećenja živčanog sustava i mozga živčanih stanica zarobljeni u ionima teških metala (Al, Mn, Pb, Cu et al.), u liječenju Parkinsonove bolesti, Alzheimerove bolesti, Wilson i drugi.

kalcij pumpa (Ca-ATPaze miozin)

Ca je jedan od najvažnijih biološki važnih elemenata koji su uključeni u metabolizam različitih organa i tkiva životinja je vrlo raznolika. To može biti pasivno apsorbira u stanice, prolazi kroz membranu ili koncentracijskom gradijentu, ili električnog polja ili zamijeniti za natrij ione. Međutim, neke funkcije tijela su s prijenosom samo troše energiju Ca²⁺, na primjer, kontrakcije mišićnih vlakana, gdje Ca²⁺ djeluje kao Drugi glasnik.

Da bismo razumjeli kalcija pumpu potrebno je ukratko razmotriti strukturu mišićnih vlakana i njegov mehanizam kontrakcije. Proteini izduženi od jednog kraja do drugog mišićno vlakno, predstavljaju dva kontraktilnog nit - aktin i miozin. Uz smanjenje mišića su skliznuti u svaki drugi i opuštanje vraća u svoj prvobitni položaj. Mišićna vlakna membrana prožeta kroz mrežu, pod nazivom sarkoplazmatskog retikulum (CP). Kontraktilni element (inokomma) Sastoji se od niza actomyosin filamenata i CP, drugi izgleda kao u stanicu vlakana vpyachennaya okružuje kontraktilni elementa.

U stanicama koje se odmaraju miofibrili koncentraciju Ca²⁺ mala (ispod 10 ⁵ M), dok je znatno veći u CP (10 ^3ja M). Visoka koncentracija je u CP Ca²⁺-ATPOsnove i podržava posebnim kisele proteine kalsekvestrina (55 kDa). Akcijski potencijal dolazi iz plazma membrane neurona završnu motor depolarizira kroz poprečne kanale u T sustava, koji su cjevasti invaginacije stanične membrane i usko je u dodiru s miofibrila. Kao rezultat toga, membranski protein naponski upravljan ("SR-noga") Susjedni membrana otvara SRŽ Ca²⁺-kanala za odvodnju Ca²⁺ razmak između aktina i miozin vlakna do razine >10 ⁵ M. To izaziva oslobađanje smanjenja myofibers (Sl. 5).

Sl. 5. Shema kalcijeva pumpe

Mehanizam ovog opisa procesa je kako slijedi: odbačena Ca²⁺ povezana s C-podjedinica troponina, preraspodjela njegovu strukturu. Troponin-miozin kompleksa pauze i tisak molekule da veže aktin s miozina dijela koji počinje na smanjenje ciklusa. Nakon njega, razina Ca²⁺ smanjuje zbog preokrenuti prijenos aktivnog u CP, troponin C daje Ca²⁺, kompleks troponin-tropomyosin aktin molekula poprima svoj prvobitni položaj, blokiranje aktin-miozin ciklus. Opuštanje mišića događa. U eukariotskim stanicama Ca²⁺ To može komunicirati, ne samo s troponina C, ali i sa sličnim svojstvima kalmodulina i parvalbumin. Tako složeno je izravno vezan na Ca-pumpa.

Jer visoke koncentracije Ca²⁺ u citoplazmi zbog citotoksični učinak iona je poželjno, brzo se smanjuje zbog brojnih vrlo aktivni transport Ca-TFCosnove. Kemijski oni predstavljaju proteolipida. Procjenjuje se da se molekule kalcija pumpa zauzeti treći Površina membrane mišićnog tkiva. Hidroliza jedne molekule ATP transportira u vezikule CP 2 ionskim Ca²⁺. Kao i s natrijevom pumpom, u kojima je aktivni položaj veže za ATP i 2 Ca²⁺ membrana iz citosolu, a zatim se okreće unutar mjehura izbacuje Ca²⁺ i ADP i nakon toga prima početni položaj. Dakle, mišićnih kontrakcija - je mehanička energija uloženog rada osigurava hidrolizom ATP-a. Katalizira hidrolizu sama ATP miozina i u odsutnosti Ca²⁺ ATP propadanja i smanjenje miofibrila u potpunosti nestati. Vjerojatno SHTF vezno mjesto i Ca²⁺ na miozinski međusobno konkurentni.

Brojne studije su pokazale da povišenja sadržaja Ca²⁺ unutar stanice prethodi razvoju programirane stanične smrti (apoptoza). Često se smanjuje broj Ca²⁺ To odgađa početak apoptoze. Na početku ovog procesa također utječe na sadržaj Zn²⁺, aktivnosti prema Ca²⁺ antagonistički.

Utjecaj tih kationa utječe prije svega na stanične membrane promijeniti, prolaze apoptozu. dvije vrste enzima se aktiviraju tijekom apoptoze - endonukleazama, cijepanje DNA u unutarnjim dijelovima nukleosoma i transglutaminaze tkiva, kovalentno vezanje proteina s membranom oblikovanjem isopeptide veze. Zn²⁺ blokova apoptoze mehanizmom suprimiranja endonukleaze aktivnosti. Osim toga, ovi kationi utječe antioksidativnu aktivnost sustava reakcijom s metalnim koordinacijskim enzime sustava, u prvom redu fe i B.

Tijekom evolucije prijelaza iz vodenog medija s visokim sadržajem Ca²⁺ zemaljskom postojanja je razvoj konjugata složenih mehanizama iona homeostaze, budući da je citotoksično za sprečavanje nagle promjene koncentracije Ca²⁺ u izvanstaničnoj tekućini. U ovom mehanizmu, glavnu ulogu je odigrao tri hormona - paratireoidne (PTH), kalcitriol (Vitamin E) i kalcitonin (CT). Mehanizam homeostaze kalcija je vrlo učinkovit, a kad se ne radi postoji niz patoloških stanja, uključujući trajanje života organizma je oštro smanjen.

Zajedničko za kalcij i natrij pumpe svojstvo je uvijek nose pozitivne naboje, asimetrično iz stanice u izvanstanični medija, samo natrij pumpa ovom okruženju je vanjski okoliš, a na kalcij - specijalizirane odjeljke (plikovi SP) unutar stanice. Dakle, kalcij je specijalizirani sustav pumpa dizajnirana za brzo regulaciju koncentracije Ca²⁺ u skeletnim mišićima.

Medicinska bioneorganika. GK ovca