问答题 试述Na + 泵的工作原理及其生理作用。
【正确答案】
【答案解析】Na + /K + 泵是动物细胞中由ATP驱动的将Na + 输出到细胞外同时将K + 输入细胞内的运输泵,又称Na + 泵或Na + -K + -ATP酶。由两个大亚基(γ亚基)和两个小亚基(β亚基)组成。亚基是跨膜蛋白,在膜的内侧有Na + 和ATP结合位点,在细胞外侧有K + 和乌本苷结合位点。其工作原理是在细胞内侧亚基与Na + 相结合促进ATP水解,γ亚基上的一个天门冬氨基酸残基磷酸化引起γ亚基构象发生变化,将Na + 泵出细胞,同时细胞外的K + 与γ亚基的另一位点结合,使其去磷酸酸化γ亚基再度发生变化将K + 泵进细胞,完成整个循环。每个循环消耗1分子ATP,泵进3个Na + 和泵出2个K + 。Na + 泵作用:一是维持了细胞内适当的Na + /K + 浓度,抵消了Na + /K + 的扩散作用;二是在建立细胞质膜两侧Na + 浓度梯度的同时,为葡萄糖协同运输泵提供了驱动力;三是Na + 泵建立的细胞膜电位,为神经肌肉电脉冲传导提供了基础。