AP®︎/Üniversite Biyoloji
Giriş
Elektrokimyasal gradyanlar
- Sodyum iyonları bir hücrenin dışındaysa, hem derişim (konsantrayon) gradyanına (hücre içindeki Na'nın konsantrasyonunun daha düşük olması) hem de zardaki voltaja (hücre zarı içindeki daha negatif yüke) bağlı olarak hücrenin içine girme eğiliminde olacaklardır.
- K pozitif olduğundan, zar üzerindeki voltaj hücrenin içine hareketi destekler, ancak derişim gradyanı, onu hücrenin dışına itme eğiliminde olur (düşük yoğunluk bölgesine doğru). Zarın iki tarafındaki potasyumun nihai yoğunlukları, bu karşıt güçler arasında bir denge sağlayacaktır.
Aktif taşıma: Bir gradyana karşı hareket etme
Birincil aktif taşıma
Sodyum-potasyum pompa döngüsü
- Başlangıçta, pompa hücrenin iç kısmına doğru açıktır. Bu şekildeyken, pompa sodyum iyonlarını bağlar ve bunlardan üçünü alır.
- Sodyum iyonları bağlandığında, pompayı ATP hidrolizi (ATP'nin parçalanması) için tetikler. ATP'den bir fosfat grubu pompaya bağlanır ve daha sonra pompa, fosforlanmış olarak adlandırılır. Yan ürün olarak ADP açığa çıkar.
- Fosforilasyon (fosforlanma), pompanın şekil değiştirmesini sağlar ve kendisini yeniden konumlandırarak hücre dışı alana doğru açılır. Bu yapıda, pompa artık sodyumlu iyonlara bağlanmaz, bu yüzden de üç sodyum iyonu hücrenin dışında serbest bırakılır.
- Pompa, dışa doğru bakan şeklindeyken, ilgisini değiştirir ve potasyum iyonlarına olan ilgisi artar yani onlara bağlanmak ister. Bu iyonlardan iki tanesini bağlar ve bu da, adım 2'de pompaya bağlanan fosfat grubunun ayrılmasını tetikler.
- Pompa, fosfat grubu ayrıldığında, hücrenin iç kısmına doğru açılan orijinal haline geri dönecektir.
- Pompa, içe dönük şeklindeyken potasyum iyonlarına olan ilgisini kaybeder, bu sebeple iki potasyum iyonu sitoplazmaya bırakılır. Pompa artık 1. adımda olduğu yere geri döner ve döngü tekrar başlayabilir.