Ion pumpe

Video: Neuroni Predavanje 3 - natrij-kalij pumpe

Ion pumpe molekularni mehanizmi zove lokaliziran u membrani i sposoban transporta materijala energija koja se oslobađa na dekolteu ATP ili bilo koje druge vrste energije.

Ovi mehanizmi su rezultat evolucijskog adaptacije organizama na promjene u jonske sastava životne sredine. Prema Grennera D. (2004), proteini se čini da dobro funkcioniše u osnovnoj okean medij koji sadrži pretežno K⁺ i Mg²⁺. Tokom vremena, sastav okeana promijenio i postao dominantan iona Na⁺ i Ca²⁺. Zbog toga je mehanizam koji ograničava koncentracije ovih iona u ćelijama, ali držeći ih K⁺ i Mg²⁺. Ovaj mehanizam je postao pumpa natrija i kalcija. Ovo drugo je u stanju da održi između citosolne i ekstracelularne tečnosti 1000 puta koncentracija gradijent Ca²⁺. Kao rezultat toga, danas sve višećelijskih organizama Na⁺ i Ca²⁺ bili glavni jona ekstracelularnog medija. Potonji služe intracelularni posrednik za mnoge metaboličke procese koji koriste hormone ili druge biološki aktivnih supstanci koje izazivaju brze prolazne promjene sadašnjeg iona kroz membrane plazme i intracelularni pregrade između.

Rad biološke pumpa ima određene karakteristike. Prije svega, - kretanje jona protiv očekivanog smjera difuzije konjugovane sa paralelnim dekolte ATP. Stopa temperatura transporta jona osjetljiva, kao stimulatora ili inhibitora rade asimetrično, i.e. na unutrašnje i vanjske strane membrane na različite načine. Glavna karakteristika imovine ionske pumpe prijenos iona je samo u jednom pravcu, i.e. vektor.

Ion pumpe su glavna prepreka povećanju entropije u biosferi. Postoje samo tri: Protonic, natrij i kalcijum. Svi koji žive ćelije sadrže proton pumpe. U višim organizmima djeluje kao proton generatora pumpe ATP energijom oslobađa u transmembranski transport jona vodonika u gradijenti električnog koncentracije polje i ion. U donjem životinje i biljke nisu samo proton pumpe, generatora, ali pumpe motore koji nose H⁺ electrodiffusion protiv snaga zbog energije ATP ili drugih vanjskih izvora napajanja. Protonske pumpe u biljkama i mikroorganizmima treba spasiti kavez od jakih vanjskih utjecaja - Temperatura varijacije, osmotski pritisak, mehaničkih udara, itd Dakle, ove ćelije su zaštićeni oklop je polisaharid koji se razlikuje u sastavu od životinje ćelijske membrane.

Za razliku od generičkih natrij protonske pumpe i kalcija se mogu naći samo u životinja. U ovom slučaju, natrijum je povezan sa radom na prvom mjestu nervnog i vezivnog tkiva, a kalcij se otkriva samo u mišićima. Za razliku od protona, oni odgovaraju na promjene u omjerima elemenata unutar ćelije, stabilizaciju i regulisanje životinje intracelularne komunikacije i akcije. Razmotrimo mehanizam djelovanja bioloških pumpe više.

Video: Kako Ion Pumpe Work

protonske pumpe

Kao što je spomenuto, sve ćelije koriste isti mehanizam energije spojnica se dobija oksidacijom uglavnom ugljikohidrata i masnih kiselina (ponekad - proteini ili TC) u mitohondrija matrici, rad protonske pumpe vezanih za membranu. Protonske pumpe je univerzalna, odnosno može raditi kao generator i kao motor. U generator režimu energije pretvara električno polje i koncentracije diferencijal jona vodonika (protonski gradijent) U hemijsku energiju koja je pohranjena u obliku ATP-a. Adenozin trifosfat je "energetska valuta" ćelije, koje su se pokazale Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu 1953 FA. Lipmann.

Vrste su fotosintetski protonske pumpe hloroplasti i respiratorne jedinice mitohondrije. Oni tolerirati transmembranski hidronijum ion (H₃O⁺) Putem apsorpcije svetlosti ili oksidaciju organskih spojeva. U oba slučaja joni se prevozi u jednom pravcu, i.e., vektor. Protonski gradijent koristi ATP-sintaze za sintezu ATP, po molu, rekao je prijenosni hidronijum jona uskladištene energije od oko 24 kJ.

Mitohondrija protonske pumpe prenosi ione vodika H⁺ na jednoj strani unutrašnje membrane na drugu, u intermembranski prostoru. Uz ovaj set na unutrašnje membrane elektrokemijske protonski gradijent - PGE (razlika pH na obje strane membrane, &Delta-pH), Koja je, zajedno sa transmembranski potencijal (&delta-&Psi) omogućava vam da se započne proces proizvodnje energije. Učestvuje enzim H⁺ - tranlotsiruyuschaya ATP sintaze, nalazi se u unutrašnjem membrane mitohondrija. To sintetizira ATP adenozin 5`-difosfat (ADP) i neorganski fosfat (Pi). Tako protoni teku natrag u mitohondrijske matricu. Proces enzimskih konverzije u oksidacijom metabolita zovu energije oksidativnog fosforilacija. Dakle, ATPsintaze radi u suprotnom smjeru u odnosu na ATPase. Čitava ideja da sinteza ATP povezan sa transfera protona energije koncentracijom gradijent se zove teorija hemoosmoticheskoy (Mitchell, 1961). 1978. godine, Mitchell dobio za ovaj posao Nobelovu nagradu iz hemije.

Prelazak elektrona u procesu oksidacije iz jednog akceptor u drugu, od veće na niže energetsko stanje, obavlja elektron transfer sistem (respiratorni lanac - DC). Sastoji se od tri protein kompleksa ugrađen u unutrašnje membrane mitohondrija, i dva pokretna molekularne transportera - ubiquinone (Koenzim Q) i citokrom c. U principu, ima 15 nosača. Svi oni pripadaju rasponu od redoks enzima, i su raspoređeni u rastućem redosledu potencijala od -0.4 do +0.8 kJ mol.

Energija oslobađa u tranziciji iz jednog seta do drugog, se koriste za transport protona u intermembranski prostoru. U stvari, u respiratornom elektron transportnom lancu javlja između metalnih atoma koordinira protetski grupa proteina kompleksa, sa svakom narednom složeniji elektron afinitet od prethodne. Budući da je najveći afinitet za elektrone ima O₂, to je konačan receptor elektrona transportnog lanca da formira vode.

Glavni izvori energije u normalnom radnom ćeliji su ugljikohidrata i masti. Ugljikohidrati se oksidira u ciklusu razmjene reakcija zove glikolizu, pri čemu razlikuju 10 posebnih enzimskih reakcija. Sažetak glikolize reakcija je kako slijedi:

glukoze + 2ADP + 2pi + 2NAD⁺ 2 piruvat + 2 NADH + 2 Azija-Pacifik,

gdje Pi - anorganski fosfat.

Ove djelomične reakcije oksidacije javljaju u citoplazmi. Rezultirajući piruvat se zatim prevezli u mitohondrijski matricu, koja je u potpunosti oksidira. koji će acetil-CoA (preko piruvat dehidrogenaze), A zatim ciklus limunske kiseline (Krebs ciklusa, ili tricarboxylic kiselina ciklus - ctls), pri čemu je pušten elektrone da migriraju duž respiratorni tsepi- u kojem se proizvodi dalje molekula ATP-a. Kao rezultat toga, potpunu oksidaciju molekula glukoze 1 oblika 38 ATP molekula kao što je prikazano na dijagramu (sl. 1).

Sl. 1. Vožnje oksidacije molekula glukoze

Slično tome, oksidira i masne kiseline dobiveni paranje triglicerida rastvara u citoplazmi. Oni spadaju u mitohondrija matricu u obliku acil-CoAderivati i potpuno oksidira u ciklusu &beta-oksidacija, 4 koja zapošljava enzimske reakcije. Rezultirajući acetil-CoA molekula dalje oksidira kroz ciklus TCA mehanizmom opisao. Suština reakcije javljaju u ciklusu TCA je da se dobije visoke energije elektrona prevezli protektirano midadenindinukleotidom-nikotin (NADH) i oporavila Flavin adenin dinukleotid (Fadh₂). U ovom slučaju NADH, koja je visoko-energetski srednji brzo daje elektrone iz mitohondrija matrice u lancu disanje na svoje unutrašnje membrane. Što se tiče Fadh₂, koristeći acil-CoAdehidrogenaze daje elektrone direktno ubiquinone, u elektron transportnom sistemu.

Prvi tip protetske grupe flavin enzima. Oni su derivati ​​riboflavina (vitamina B₂) Flavin Mononukleotidne - FMN i Flavin adenin dinukleotid - FAD, primanje elektrona iz sukcinat, oksidira kroz ciklus TCA. Reakcija je direktan prijenos atoma vodika ili par dva elektrona iz podloge na oksidirani oblik riboflavin izoalloksazinovogo prstena u molekuli FMN ili FAD. Smanjena forme (FMNFf₂ i Fadh₂) Elektroni dalje prenosi. Iako je u većini slučajeva, opis Flavin Dehidrogenaze o sadržaju u njima nema metalnih ne spominje, u stvari, oni sadrže proteine, ione koordinirane nonheme fe²⁺.

Drugi tip nosača (citohroma) Povezanih sa geminovoy grupe u kojoj se željezo ion kompleksni sa porfirina. Ovi vektori centralni atom gvožđa prolazi iz oksidirani oblik fe³⁺ smanjene Fe²⁺, prebacivanja elektrona. Kao što je već rečeno, promjene u valenciju centralnog atom željeza citohroma razlikuju od hemoglobina, u kojem je koordinirao hem fe²⁺, koji mu omogućuje da nose ligandima (O₂ i Kolorado₂).

Treći tip elektrona su nosioci željezo-sumpor proteina, u kojoj 2 ili 4 atoma fe kovalentno vezan na atom S cistein ostataka lanca polipeptida da se formira željezo-sumpor centar. prijenos elektrona je isto kao da je od citohrom, odnosno promjene u valenciju jona fe.

Četvrti tip su nosioci sadrže bakar citokrom c oksidaze. Oni elektron transfer nastaje promjenom valentnosti bakra atoma (B²⁺ - B⁺). U ovom slučaju je bakar gemosvyazannym sa hem željeza u centru bimetal i učestvuje u završni korak transfer elektrona.

Dakle, kompleks ja elektroni se prenose iz NADH na FMN ili FAD, dalje - za željezo proteina. Kompleks II može se smatrati sukcinat dehidrogenaza. Kompleks III transfer elektrona iz citokroma tip B 2 predmeta i objekata sa vrstom i₁. Dalje su uključeni u kompleks IV lancu citokrom c oksidaze, bimetalni tema je i₃ 2, koji su bakar centar. direktno iz O₂ interakcija B⁺ i hem a₃. prilikom vraćanja O₂ proizveo snažan osnovni anion O^{2 *}, vezuje spontano formirati 2 protona vode (Faller, Shields, 2004 Tabela. 1).

Tabela 1. Komponente respiratornog lanca

Ponekad u njemu pominju respiratorni lanac ATP sintaze zove kompleks V, iako ovaj enzim nije uključen u transfer elektrona. Međutim, to je logično zatvara lanac transporta elektrona, pretvarajući je rezultiralo protonski gradijent u ATP sinteze. Nadalje, ATP je prešao iz matrice do intermembranski prostor mehanizma mitohondrija protiv ADP antiporter, a zatim kroz porina ulazi u citoplazmi.

Mehanizam ATP sinteze

ATP se stvara ATP sintaze u velikim količinama. U miru, u odraslih svakodnevno pretvaraju količina ATP je oko polovine tjelesne težine i sa znatnim naporom može dovesti gotovo do tona. Za pojašnjenje detalja procesa sinteze ATP 1997. P. Boyer (P.D. Boyer), D. Walker (J.E. Walker) i J. Skou (J.C. Scou) je dobio Nobelovu nagradu za kemiju.

ATP sintaze se sastoji od dva dijela: ugrađeni u membranu proton kanal i katalitičkog proteina podjedinice. Proton kanal (faktor F₀) Sadrži 3 hidrofobnim polipeptid vrsta sa molekularne težine 100-150 hiljada. Da (1 a, 2 noćenja i 9-12). Drugi dio enzima je sferne protein (faktor F₁) Sa molekularne težine od oko 500 hiljada. Da. Sastoji se, najmanje 9 podjedinice (3 - &alfa, 3 - &beta i 1 - &gama, &DELTA, &epsilon-). faktor F₁ lako isprati membrane sa slabim otapalima. The &beta - podjedinice sadrži 3 aktivne centre, koji su uključeni u prijenos protona u ciklusu formiranja ATP-a. prijenos energije protona troši uglavnom u rotaciji jednog od podjedinica, što dovodi do konformacionu promenu con druga dva i ATP oslobađanje formirana u drugoj fazi ciklusa, u ćeliju (Sl. 2).

Sl. 2. Pojednostavljena slika ATP sintaze.

ATP sintaze funkcionira na vrlo specifičan način. Većina enzima vezuju i oslobađaju podloge i proizvoda spontano, ali za punu katalitičku reakciju zahteva energiju. Nasuprot tome, u molekulu ATP sintaze energije nije potrebna za sintezu ATP iz ADP i P1, kao i da ADP i fosfat Osim enzima zatim oslobađanje ATP-a. Višak (višak) energije pohranjene u ATP-a. &gama, &i delta- &Epsilon - subediiitsy rotiraju u cilindru formirana naizmjeničnog &i alfa &beta - podjedinice. Ova rotacija promovira strukturne promjene u &beta, menja svoj obavezujući sposobnost tokom ciklusa (Sl. 3).

Sl. 3. "Vezivanje-razmjena" ATP mehanizam stvaranja (u Boyer)

Boyer je nazvao ATP sintaze "molekularni stroj". To može biti u odnosu na vodenicu. F_O - točka, protoni protok - pada mlaz vode, kao strukturalne promjene u F₁ daju za formiranje jedne rotacije ciklus od tri molekula ATP-a.

Režim motorna protonske pumpe, kao i druga dva, s obzirom na energiju ATP stvaraju između ćelija i srednjih elektrokemijske razlike potencijala. U ovom slučaju energija može se koristiti membrana potencijale vektor hranjivih tvari - transportni proteini (permease) - za snabdijevanje supstanci ćelija različitih hemijskih prirode i energetsku vrijednost. Za razliku od pumpe, permease izgrađena simetrično u odnosu na okolinu, i rad u oba smjera equiprobably, ne vektora. Pravac kretanja ovisi o vanjskim uvjetima, a ne po strukturi enzima. Stoga, takav sistem je označen kao "psevdonasosy".

Permease izložba specifičnost za podloge, uključujući i grupu. Oni izvode aktivni transfer zbog ATP ili drugim energetskim bogati spojevi, na primjer, Phosphoenolpyruvate. Aktivni mehanizmi transporta čine tri (slika 4.): 1. Uniporter, kada se jedna supstanca prenosi u jednom pravcu (npr glukoze u stanicama jetre) - 2. symport, kada dva ili više tvari prevoze u jednom pravcu (npr aminokiselina i glukoze zajedno sa jona na⁺ u intestinalni epitel) - 3. antiport, kada postoji razmjena molekula na različite načine (npr HCO₃ na cl membrane eritrocita ili ATP u ADP iz matrice do intermembranski prostor mitohondrija).

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

U ovom slučaju, glukoze i aminokiselina može doći unutar crvenih krvnih zrnaca ne samo da aktivno transportuje, ali i omogućio širenje permease tipa Uniporter. U ovom slučaju molekula prenosi u eritrocita odmah fosforilisanu i na taj način gubi sposobnost da napusti ćeliju, to jest, naizgled, ovaj proces ima svojstva vektora. Specifičnost permease za glukoze ( "D-heksoza") Je li to nosi samo D-izomer. To je sastavni membranski protein s molekulskom masom od 45 kDa.

Prenos većine topljivih molekula preko bioloških membrana posredovan prevoznika ili proteina kanal. Kanali omogućavaju prijenos iona kroz membranu je vrlo brzo, do 10⁸ jona / s po kanalu. Takva stopa ion prijenosa s obzirom na to da su proteini kanal u transferu iona iz jedne membrane na drugu stranu ne prolaze konformacione promjene. Navodno, protein kompleksa u membrani obliku u centru klastera proteina pora. Ove pore se mogu otvoriti ili zatvoriti kao odgovor na kemijski ili električni signal. U ovom slučaju, može se javiti na broj procesa, na primjer, u vezi sa oštrim smanjenjem krv moždanu barijeru i otpornost rezultira ulazak u nervne ćelije polivalentnog jona al³⁺ ili Mn²⁺. Nakon toga, čini se poremećaji neurohemijskih reakcije u mozgu, a završava sa nervozan bolesti.

Za razliku od toga, proteini kanal, transporteri koji su uključeni u ciklusu transporta, prolaze konformacionu promjene. Međutim, oni se rotiraju u membrani, tako da se prvo privukao vezivanja supstance koja se prevozi na jednu, a zatim na suprotnu stranu membrane. Aktivna supstanca transfer vektora odgovara sa transfer elektrona, hidrolizom ATP ili Phosphoenolpyruvate, apsorpcija svjetlosti ili ion transfer zgloba. Tipično, vektor posredovan prijenos tvari kroz membranu javlja na nekoliko redova veličine sporije nego transport kroz kanale.

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

Osnovna funkcija ove pumpe - održavanje živog organizma elektrolita homeostaze. To ne samo da regulira intracelularne koncentracija jona, ali i stvara električni potencijal razlika na membrani. Ova pumpa se nalazi na unutrašnjoj mitohondrije ljuske. Rezultat njegovih akcija je opisano u tabeli. 5. razmjene iona odvija protiv sila electrodiffusion. Miruje, Ma⁺/ K⁺-ATPaze koristi trećina ATP stvara u tijelu.

Pumpa stimulirati unutrašnjoj strani membrane samo ATP i na⁺, i izvana - samo K⁺. Kako se temperatura povećava protok na⁺ ćelija povećava. Inhibiran specifični inhibitor pumpe - srčane glikozide "oubaynom" (= ouabain, strophanthin G) - samo na vanjskoj strani membrane. U principu, natrij pumpa razmjenu ćelija na⁺ na K⁺ životne sredine. Kao i drugi ion pumpe, natrij Sastoji se od dvije glavne komponente - enzim i jonski kanal.

Ovaj ATPaze sistem spada u grupu transportnih proteina, a otkrivene u plazmi membrana sve životinjskih ćelija. Po svojoj prirodi, to je glikoprotein, koji se sastoji od 4 podjedinica (2 velike citoplazme &alfa₂, i 2 mala, orijentiran prema van ćelije &beta₂). Veliki podjedinica (120 kDa) su uključene u reakciji ciklusa fosforilacija-defosforilaciju, svaki put s promjenom njihove konformacionog stanja. Aktivni pumpa centar pridaje ATP na unutrašnje granice membrane i u prisustvu na⁺ i mg²⁺ fosforiliše dekolte fosfata iz ATP-a. Rezultirajući ADP iz u citoplazmu i aktivni centar enzima i poravnajte cepane fosfat jona na⁺.

Zbog energije uskoro ATP dekolte enzima mijenja svoju orijentaciju i oblikuju unutar membrane i rotira u pravcu medija. Iz ćelija 3 su gurnuti ion na⁺, i ćelije prima dva ion K⁺ kroz centralni pora, koja je "otvoren" manjih podjedinica (55 kDa) ovog sistema. Nakon što je ionska izmjena reakcija na vanjskoj strani mjestu razmjene membrana jona enzima se rotira na početno stanje i Cleaves ion 2 K⁺ i neorganskih fosfata (P_n) Unutar ćelije. Ciklus zatim ponavlja.

Je ustanovljeno da na⁺/ K⁺-ATPaze dijele visoko specifičan za na⁺ i to ne radi na bilo koji drugi kada zamjene ovih jona. Istovremeno enzima gotovo neizbiratelen K⁺. Ovaj ion je lako zamijeniti, na primjer, rb⁺, cs⁺, NH₃⁺, TL⁺ i TL³⁺. Na taj način, jer je fosfat se cepane ATP veže za aktivno mesto, ATP stvara stereospecificity konfiguraciju aktivnog natrijum pumpe.

Zbog nejednake raspodjele iona selektivno između ćelija i srednjih nastaje električna potencijalna razlika na ćeliju ili druge membrane. Membranskog potencijala tokom trajanja ćelije ostaje gotovo nepromijenjena (0,07-0,09 u). To znači da je veličina membrana 5x10^-9 m stvara snažan električnog polja sa snagom više od 100 tisuća. / cm. Pumpa konstantno ističe ćelija pozitivan naboj (mijenjanje 3NA⁺ 2K⁺), Stvarajući električni potencijal razlika nondiffusion prirode. Ovo električno polje drži sve ćelije jonske pumpe.

Vanjskom ćelijske membrane je normalno propušta K⁺. Kršenje ovog smanjenja membrane propusnost dokazuje koncentracije K⁺ pune krvi i povećanje u plazmi. Mijenja omjer Na / K u krvi u odnosu na normalne vrijednosti (oko 1.5) je u pratnji kršenje homeostaze sistema i elektrolita ispoljava kardiovaskularnih i neuroloških poremećaja kao što su aritmije, parestezije i paraliza. Ovisno o konkretnom tkivo koje rade pumpe, prikazani su i druge specifične poremećaje. Na primjer, u nervnog tkiva u slučaju jakog pobude electrogenic natrij pumpe i generirani potencijalna razlika spriječiti ih prolazi kroz akson neuronske ćelije sljedeće puls grupe. Ispostavilo se da je pumpa ograničava protok informacija uz održavanje stabilnosti rada kanal prenosi nervne impulse. Kao svoj pravac vektora (u jednom pravcu), unazad širenja impulsa zbog kontakata karakteristike uređaja između nervnih ćelija nemoguće. Očigledno, ova nekretnina se može objasniti sve veći tokom vremena oštećenja nervnog sistema i mozga nervnih ćelija zarobljeni u jona teških metala (Al, Mn, Pb, Cu i dr.) u Parkinsonove bolesti, Alzheimerove bolesti, Wilson i drugi.

kalcijum pumpa (Ca-ATPaze miozin)

ca je jedan od najvažnijih biološki važnih elemenata koji su uključeni u metabolizam različitih organa i tkiva životinja je vrlo raznolik. To se može pasivno apsorbira u ćeliji, prolazeći kroz membranu ili gradijenta koncentracije, ili električno polje, ili mijenja za jona natrijuma. Međutim, neke funkcije tijela su s transfer samo troše energiju ca²⁺, na primjer, kontrakcije mišićnih vlakana, gdje ca²⁺ djeluje kao drugi messenger.

Da bismo razumjeli pumpa kalcija potrebno je ukratko razmotriti strukturu mišićnih vlakana i mehanizam kontrakcije. Proteini izduženog od jednog kraja mišićnih vlakana do drugog, predstavljaju dva contractile filament - aktin i miozin. Sa smanjenjem mišićne oni skliznuti u jedni druge, kao i opuštanje vraćanja u prvobitni položaj. Mišićnih vlakana membrane prožima kroz mrežu, pod nazivom sarkoplazmatskog retikulum (CP). Contractile element (inokomma) Sastoji se od broja actomyosin vlakana i CP, ovaj drugi izgleda kao unutar ćelijske membrane vlakana vpyachennaya okružuje element kontraktilnih.

U Igranima ćelije miofibrili koncentracija ca²⁺ mala (ispod 10 ⁵ M), dok je znatno veći u CP (10 ^3ja M). Visoka koncentracija dat je u CP ca²⁺-ATPosnove i podržan je od posebnog kiseli protein kalsekvestrina (55 kDa). Akcionog potencijala dolaze iz endplate motornog neurona plazma membrane depolarizes kroz poprečne kanale T sistema, koji su cjevaste invaginacija ćelijske membrane i usko je kontaktirao sa miofibrila. Kao rezultat toga, napon kontrolom membranski protein ("SR-stopalo") Membransku SRŽ otvara ca²⁺-kanala za pražnjenje ca²⁺ prostor između aktin i miozin vlakana na nivo >10 ⁵ M. To pokreće oslobađanje smanjenja myofibers (Sl. 5).

Sl. 5. Shema kalcijuma pumpe

Mehanizam ovog opisa procesa je kako slijedi: odbačene ca²⁺ povezane sa C-podjedinica troponina, preuređivanje njegovu strukturu. Troponina-miozin kompleksa pauze i oslobađa molekule da veže aktin sa miozin dio koji počinje ciklus smanjenje. Nakon što ga je, na nivou ca²⁺ smanjuje zbog obrnuti transfer aktivnih u CP, troponina C daje ca²⁺, kompleks troponina-tropomyosin aktin molekula poprima svoj prvobitni položaj, blokiraju ciklus aktin-miozin. Opuštanje mišića javlja. U eukariota ca²⁺ To može komunicirati, ne samo sa troponina C, ali i sa sličnim svojstvima Kalmodulinu i parvalbumin. Takav kompleks je direktno vezana za ca-pumpa.

Od visoke koncentracije ca²⁺ u citoplazmi zbog nepoželjno citotoksičnim efekat ion, brzo se smanjuje zbog brojnih vrlo aktivnog transporta ca-TFCosnove. Hemijski oni predstavljaju proteolipid. Procjenjuje se da je molekula kalcij pumpa zauzimaju treći površina membrane mišićnog tkiva. Hidrolize jednog ATP molekula se transportira u vezikule CP 2 ion ca²⁺. Kao i kod pumpe natrijum, gdje je aktivnom vezuje za ATP i 2 ca²⁺ membranu iz citosola, onda rotira unutar balona izbacuje ca²⁺ i ADP, a zatim prima startnu poziciju. Dakle, kontrakcije mišića - je mehaničke energije proširenje rada koje je hidrolize ATP-a. Katalizira hidrolizu same ATP miozin, te u odsustvu ca²⁺ ATP propadanje i smanjenje miofibrila potpuno nestati. Vjerovatno ŠTS vezivanja i ca²⁺ na miozin međusobno konkurentni.

Brojne studije su pokazale da je povećan sadržaj ca²⁺ unutar ćelije prethodi razvoj programiranu ćelijsku smrt (apoptoze). Često smanjenje broja ca²⁺ To odlaže početak apoptoze. Na pokretanje ovog procesa takođe utiče na sadržaj zn²⁺, akcije prema ca²⁺ antagonistički.

Uticaj ovih kationa utječe prvenstveno na stanične membrane promijeniti, prolazi apoptoza. dvije vrste enzima se aktiviraju tijekom apoptoze - endonukleaza, paranje DNK u unutrašnjem dijelovima nukleozomi, i tkivo transglutaminaza, kovalentno vezivanje proteina na membranu formiranjem isopeptide obveznica. zn²⁺ blokira apoptozu mehanizam suzbijanja Endonukleaza aktivnosti. Osim toga, ovi kacijama utiču na antioksidativnu aktivnost sistema u reakciji sa metalnim koordinaciju enzima sistema, prije svega fe i B.

Tokom evolucije prelazak sa vodenom mediju sa visokim sadržajem ca²⁺ za zemaljske postojanje bilo je razvoj konjugata složen mehanizam ionske homeostaze jer je citotoksičnih za sprečavanje nagle promjene u koncentraciji ca²⁺ u ekstracelularne tečnosti. U ovom mehanizmu, glavnu ulogu igra tri hormona - paratiroidna (PTH), kalcitriol (Vitamin E) i kalcitonin (CT). Mehanizam kalcijuma homeostaze je vrlo efikasna, a kada se ne radi postoji niz patoloških stanja, uključujući i trajanje života organizma se naglo smanjuje.

Zajedničko za kalcijum i natrijum pumpe imovina je uvijek nose pozitivan optužbama asimetrično iz ćelije u ekstracelularni medij, samo natrij pumpa tog okruženja je vanjsko okruženje, i na kalcij - specijalizirani pregrade (plikovi CP) unutar ćelije. Na taj način, kalcij je specijalizirana sistem pumpa dizajnirana za brzu regulaciju koncentracije ca²⁺ u skeletnim mišićima.

Medicinski bioneorganika. GK ovca