高一生物 4.3《物质跨膜运输的方式》素材（4）（新人教版必修1）

第 3 节 物质跨膜运输的方式——钠钾泵1、Na-K 泵的组成和作用方式2、钠钾泵的工作原理和作用3、钠钾泵与神经的生物电现象4、Na-K 泵与疾病5、Na-K 泵的前景展望英文名称：sodium potassium pump中文名称：钠钾泵,钠钾帮浦名词解释：会使细胞外的 NA+浓度高于细胞内，当 NA+顺着浓度差进入细胞时，会经由本体蛋白质的运载体将不易通过细胞膜的物质以共同运输的方式带入细胞。原理：钠离子出膜，钾离子进膜，保持膜内高钾膜外高钠的不均匀离子分布。作用：细胞内高钾是许多代谢反应进行的必需条件；防止细胞水肿；势能贮备。Na-K 泵的组成和作用方式 Na—K 泵由 α、β 两亚基组成。α 亚基为分子量约 120KD 的跨膜蛋白，既有 Na、K 结合位点，又具 ATP 酶活性，因此 Na—K 泵又称为 Na—K—ATP 酶。β 亚基为小亚基，是分子量约 50KD 的糖蛋白。 一般认为 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。研究表明，每消耗 1 个 ATP 分子，可使细胞内减少 3 个 Na 并增加 2 个 K。 细胞膜钠钾泵作用首先是由 Hodkin 和 Keynes(1955)所发现.1957 年 Skou 发现了 Na+-K+ATP 酶并证明其与钠钾泵的作用有关. 钠钾泵的作用方式可因不同生理条件而异,在红细胞膜中可能有以下几种方式: 1.正常的作用方式——利用 ATP 的水解与 Na+-K+的跨膜转运相偶联. 2.泵的反方向作用——利用 Na+-K+的跨膜转运来推动 ATP 的合成. 3.Na+-Na+交换反应可能与 ATP 和 ADP 交换反应相偶联. 4.K+-K+交换反应与 Pi 和 H2(18)O 的交换反应相偶联. 5.依赖 ATP 水解,解偶联使 Na+排出.钠钾泵的工作原理和作用 Na+-K+泵——实际上就是 Na+-K+ATP 酶,存在于动,植物细胞质膜上,它有大小两个亚基,大亚基催化 ATP 水解,小亚基是一个糖蛋白.Na+-K+ATP 酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化,导致与 Na+,K+的亲和力发生变化.大亚基以亲 Na+态结合 Na+后,触发水解 ATP.每水解一个 ATP 释放的能量输送 3 个 Na+到胞外,同时摄取 2 个 K+入胞,造成跨膜梯度和电位差,这对神经冲动传导尤其重要,Na+-K+泵造成的膜电位差约占整个神经膜电压的 80%.若将纯化的 Na+-K+泵装配在红细胞膜囊泡(血影)上,人为地增大膜...