zum Directory-modus

ATPasen

Bedeutung der Na+/K+-ATPase

Im intra- und extrazellulären Raum herrscht eine unterschiedliche Zusammensetzung von Ionen. Im Cytosol überwiegt Kalium, außerhalb der Zelle kommen hingegen vorwiegend Natrium- und Calcium-Ionen vor. Die ungleiche Ionenverteilung in- und außerhalb der Zelle wird von der Na+/K+-ATPase kontinuierlich aufrechterhalten.

Die Na+/K+-ATPase arbeitet elektrogen und erzeugt dadurch ein Membranpotenzial. Das bedeutet, dass sie drei Natrium-Ionen aus der Zelle und zwei Kalium-Ionen in die Zelle transportiert und so eine Ladungstrennung erzeugt. Das resultierende Transmembranpotenzial von -50 bis -70 mV ist charakteristisch für die meisten tierischen Zellen.

Bei der Entstehung eines Aktionspotenzials ist die Na+/K+-ATPase von Bedeutung. Bei rasch aufeinander folgenden Aktionspotenzialen würde sich die cytosolische Ionenkonzentration vor allem in kleinen Neuronen ändern. Die Na+/K+-ATPase stellt durch ihre Tätigkeit die Ionenverteilung des Ruhepotenzials wieder her.

Der von der Na+/K+-ATPase aufgebaute Natrium-Gradient liefert die Energie für den sekundär-aktiven Transport. Glucose und bestimmte Aminosäuren (z.B. Alanin) oder Nährstoffe (z.B. Ascorbat) werden in die Darmepithelzellen durch einen Symport mit Na+ transportiert. Über ein Antiportsystem mit Na+ wird bei den erregbaren Zellen das Ca2+ aus dem Cytoplasma in den extrazellulären Raum gepumpt. Eine wichtige Voraussetzung für den Erhalt der Zellfunktionen ist ein konstanter zellulärer pH-Wert. Der sog. Na+/H+-Antiporter wird bei zu niedrigem cytosolischen pH-Wert aktiviert und transportiert Protonen in den extrazellulären Raum, wo Lunge oder Niere die Ausscheidung der Säureäquivalente als CO2 oder Säuren übernehmen.

Seite 10 von 13