结构推理 什么是Na+-K+泵?讨论其分子机理和生物学意义。
【正确答案】Na+-K+。泵即Na+,K+-ATPase,存在于某些细胞的细胞膜上;可利用ATP的水解定向主动跨膜运送Na+、K+;每水解1分子ATP,向细胞膜外泵出3个Na+,向细胞膜内泵入2个K+,产生跨膜离子梯度。
   作用机理:Na+,K+泵为四聚体,由即α2β24个亚基(多肽)组成,其中2个为跨膜的催化亚基,β亚基向着细胞质的一面有一个ATP结合位点和3个Na+结合位点,它的外表面带有两个K+结合位点。Na+-K+泵首先在膜内侧与细胞内的Na+结合,ATP酶活性被激活后,由ATP水解释放的能量使“泵”本身构象改变,将Na+输出细胞;与此同时,“泵”与细胞膜外侧的K+结合,发生去磷酸化后构象再次改变,将K+输入细胞内。
   生物学意义:维持细胞膜电位,使细胞处于可兴奋状态;调节细胞体积;产生的跨膜离子梯度可驱动糖和氨基酸等代谢物的主动运输。
【答案解析】