问答题 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+,产生跨膜的离子梯度。
作用机理:该蛋白为四聚体,由α2β24个亚基组成,其中2个为跨膜的催化亚基;在膜催化亚基的内侧有Na+和ATP结合位点,在外侧有K+结合位点。“构象变化假设”认为,通过Na+、K+-ATPase的磷酸化和去磷酸化,使蛋白质复合体从一种构象转变为另一种构象,由此进行Na+、K+在相反方向上的运送。
Na+、K+-泵的生物学意义:①维持细胞的膜电位,使细胞处于可兴奋状态;②调节细胞的体积;③产生的跨膜离子梯度驱动某些细胞糖和氨基酸等代谢物的主动运输。
【答案解析】