Natriumpumpe

Natriumpumpe, også kendt som Na+/K+-ATPase, er et membranprotein og enzym i dyreceller, der pumper tre natriumioner ud af cellen og to kaliumioner ind i cellen for hvert ATP-molekyle, der hydrolyses. Denne aktivitet opretholder den elektrokemiske gradient over cellemembranen, hvilket er essentielt for hvilemembranpotentialet, cellevolumenregulering og drives af sekundær aktiv transport i mange væv. Pumpen findes i plasmamembranen hos næsten alle ikke-lematiske celler og er særlig vigtig i nerveceller og muskelceller.

Mekanismen involverer en cyklus mellem to tilstande. Tre Na+ bindes fra cytosolen, ATP fosforylerer pumpen og danner E1-P. En konformationsændring til E2-P frigiver Na+ ud af cellen. Herefter bindes to K+ udenfor, pumpen dephosphoryleres og vender tilbage til E1-tilstanden, og K+ frigives ind i cytosolen. Denne cyklus er elektrisk enheder: netto flytter pumpen en positiv ladning ud ad, hvilket bidrager til membranpotentialet og energi til sekundære transporter.

Struktur og regulering: Na+/K+-ATPasen består primært af en catalytisk alfa-subunit og en støttende beta-subunit, med yderligere regulerende gamma/FXYD-subunits i nogle væv. Der findes flere alfa-isoformer (for eksempel ATP1A1-ATP1A4) og beta-isoformer, som fordeles forskelligt i væv som hjerte, skeletmuskulatur og hjerne. Pumpens aktivitet reguleres af hormoner og stoffer som ouabain og digitalisglykosider, som hæmmer pumpen og dermed øger intracellulært Na+ og, via Na+/Ca2+-udveksleren, intracellulært Ca2+. Natriumpumpen er også vigtig for glukose- og amino acids transport gennem sekundære transportmekanismer.

Betydning: Pumpeaktivitet er fundamental for cellers homeostase, signaltransduktion og vævets funktion. Malfunktion eller ændret udtryk kan påvirke vævets excitabilitet og har betydning i flere sygdomme og farmakologiske behandlinger.

---