• صوديوم-بوتاسيوم المضخة عبارة عن بروتين عبر الغشاء مثبت بقوة في غشاء الخلية. بمساعدة هذا البروتين ، صوديوم يمكن نقل الأيونات خارج الخلية و بوتاسيوم الأيونات في الخلية.
ما هي مضخة الصوديوم والبوتاسيوم؟
• صوديوم-بوتاسيوم المضخة هي مضخة تقع في غشاء الخلية. يحافظ على ما يسمى بإمكانية غشاء الراحة عن طريق نقل أيونات الصوديوم والبوتاسيوم. في كل دورة ضخ ، تقوم بتبادل ثلاثة أيونات الصوديوم (أيونات الصوديوم) لاثنين من أيونات البوتاسيوم (أيونات البوتاسيوم). بهذه الطريقة ، فإنه يوفر إمكانات سلبية في الفضاء داخل الخلايا. عند نقل هذه الأيونات ، تستهلك مضخة الصوديوم والبوتاسيوم الطاقة على شكل الأدينوساين ثلاثي الفوسفات (ATP).
الوظيفة والعمل والأدوار
تعمل مضخة الصوديوم والبوتاسيوم بشكل أساسي كبروتين حامل. يحتوي على ثلاثة مواقع ربط لأيونات الصوديوم وموقعين لربط أيونات البوتاسيوم. وبالمثل ، يوجد أيضًا موقع ربط واحد لـ ATP. باستهلاك ATP ، يمكن لمضخة الأيونات نقل ثلاثة أيونات الصوديوم من السيتوبلازم إلى الفضاء خارج الخلية. في المقابل ، ينقل اثنان من أيونات البوتاسيوم من السيتوبلازم إلى الخلية. تحدث هذه العملية في عدة خطوات. أولاً ، البروتين الناقل مفتوح للسيتوبلازم. تدخل ثلاثة أيونات الصوديوم البروتين من خلال الفتحة وترتبط بمواقع الارتباط المحددة. في داخل غشاء البروتين ، يرتبط جزيء ATP أيضًا بموقع الارتباط المحدد. ثم يتم شق هذا الجزيء بإطلاق ماء. والنتيجة فوسفات المجموعة مرتبطة لفترة قصيرة بحمض أميني لمضخة الصوديوم والبوتاسيوم. يتم إطلاق الطاقة أثناء انقسام جزيء ATP. هذا يغير الترتيب المكاني لمضخة الصوديوم والبوتاسيوم ويفتح البروتين الحامل نحو الفضاء خارج الخلية. ثم تنفصل أيونات الصوديوم الثلاثة عن مواقع الارتباط الخاصة بها وتدخل إلى الوسط الخارجي. يدخل اثنان من أيونات البوتاسيوم الآن إلى البروتين من خلال الفجوة المفتوحة. هذه أيضا تعلق نفسها على مواقع الربط. المقيدة فوسفات المجموعة مشقوق الآن. هذا يغير شكل مضخة الصوديوم والبوتاسيوم إلى حالتها الأصلية. الآن تنفصل أيونات البوتاسيوم وتتدفق إلى داخل الخلية. من خلال هذه العملية ، تحافظ مضخة الصوديوم والبوتاسيوم على ما يسمى بإمكانية غشاء الراحة.
التكوين والتواجد والخصائص
يشير جهد غشاء الراحة إلى إمكانات الغشاء للخلايا التي يحتمل أن تكون قابلة للاستثارة عند الراحة. تم العثور على إمكانات الغشاء بشكل خاص في الخلايا العصبية أو في خلايا العضلات. اعتمادًا على نوع الخلية ، تتراوح إمكانات غشاء الراحة من -100 إلى -50 مللي فولت. في معظم الخلايا العصبية يكون -70 ملي فولت. وبالتالي ، فإن الجزء الداخلي للخلية مشحون سلبًا مقارنة بالجزء الخارجي للخلية. تعد إمكانية الراحة للخلية شرطًا أساسيًا لتوصيل الإثارة الأعصاب وللسيطرة على تقلص العضلات. يمكن إعاقة مضخة الصوديوم والبوتاسيوم بمواد مختلفة. على سبيل المثال، جليكوسيدات القلب تمنع البروتين الناقل. جليكوسيدات القلب توصف للمزمن قلب الفشل و الرجفان الأذيني. عن طريق تثبيط المضخة ، يبقى المزيد من الصوديوم في الخلايا. الصوديوم داخل الخلايا من التركيز ويتقارب تركيز الصوديوم خارج الخلية. تثبيط الصوديوم-الكلسيوم يسبب المبادل بقاء المزيد من الكالسيوم في الخلية. هذا يزيد من انقباض قلب. ومع ذلك ، يمكن أيضًا تثبيط مضخة الصوديوم والبوتاسيوم قيادة إلى فرط بوتاسيوم الدم. على العكس من ذلك ، من الناحية الدوائية ، يمكن أيضًا تحفيز مضخة الصوديوم والبوتاسيوم. يتم ذلك ، على سبيل المثال ، عن طريق الإدارة الانسولين أو الإبينفرين. قد يتم تحفيز المضخة قيادة إلى نقص بوتاسيوم الدم.
الأمراض والاضطرابات
من الاضطرابات النادرة جدًا الكامنة وراء عيب في مضخة الصوديوم والبوتاسيوم ظهور متلازمة باركنسون وخلل التوتر العضلي الحاد. إنه اضطراب موروث بطريقة وراثية سائدة. يبدأ عادة في طفولة أو المراهقة. في غضون ساعات ، يحدث خلل التوتر العضلي مع رعشة وتشنجات وحركات لا إرادية. بعد وقت قصير ، يتبع ذلك نقص شديد في الحركة وحتى عدم الحركة. فعال علاج لان المرض لم يعرف بعد. تشير بعض الدراسات التي أجريت على الحيوانات إلى أن العيوب في مضخة الصوديوم والبوتاسيوم قد تكون سببًا محتملاً لـ صرع. في البحث عن جينة العيوب التي يمكن أن تسبب صرع، صادف الباحثون طفرة في ATP1a3 جينة. هذا هو المسؤول عن وظيفة مضخة الصوديوم والبوتاسيوم. الصرع. يُعرف أيضًا باللغة الألمانية باسم Krampfleiden أو Fallsucht. اعتمادا على منطقة الدماغ أن الإفرازات في النوبة تحدث أعراض مختلفة. على سبيل المثال، الوخز قد يحدث توتر في العضلات ، وقد يصدر الشخص المصاب أصواتًا عالية تشبه النوبات ، أو قد يلاحظ ومضات أو خطوط أو ظلال. غير سارة رائحة يمكن أن تحدث أيضًا المفاهيم الخاطئة أو اضطرابات الإدراك الصوتي. على وجه الخصوص ، يمكن أن تصبح حالة الصرع المزعومة مهددة للحياة. هذه معممة منشط- النوبات الارتجاجية التي يمكن أن تستمر ما بين 5 و 30 دقيقة. يمكن أيضًا أن يكون الخلل في مضخة الصوديوم والبوتاسيوم سببًا محتملاً لـ داء الشقيقة. اكتشف الباحثون جينة تعديلات على الكروموسوم 1 في داء الشقيقة المرضى. يؤدي هذا الجين إلى خلل في مضخة الصوديوم والبوتاسيوم في أغشية الخلايا. نتيجة لذلك ، تتطور الخلايا المنتفخة والمستديرة. يعتقد أن هذا يسبب الخاصية الم of داء الشقيقة. الصداع النصفي هو مرض عصبي يصيب حوالي 10٪ من السكان. تتأثر النساء بشكل ملحوظ أكثر من الرجال. الصورة السريرية للصداع النصفي متغيرة للغاية. عادة ، يتعلق الأمر بالهجوم ، النابض والمفلوج الصداع. تتكرر هذه بشكل دوري. بالإضافة إلى أعراض مثل غثيان, قيء، قد تحدث أيضًا حساسية تجاه الصوت أو الضوء. أبلغ بعض المرضى عن اضطرابات بصرية أو حسية في الإدراك قبل الواقع هجوم الصداع النصفي. يشار إلى هذا أيضًا باسم هالة الصداع النصفي. الصداع النصفي هو تشخيص للإقصاء وليس له علاج حاليًا.
