Јонска пумпи

Видео: Невроните Предавање 3 - натриум-калиум пумпа

Ion пумпи молекуларните механизми наречен локализиран во мембраната и способни за пренос на материјал од енергијата што се ослободува по раскинувањето на АТП или било кој друг вид на енергија.

Овие механизми се резултат на еволутивна адаптација на организмите на промените во составот на јоните на животната средина. Според Grennera Д. (2004), протеините се појави за да функционира добро во основното океанот медиум што содржи претежно K⁺ и Mg²⁺. Со текот на времето, составот на океанот се промени и да стане доминантен јони Na⁺ и Ca²⁺. Затоа, го зеде механизам кој го ограничува концентрација на овие јони во клетките, но имајќи ги К⁺ и Mg²⁺. Овој механизам стана натриум и калциум пумпа. Последново е во можност да се одржува помеѓу цитозолните и екстрацелуларната течност, градиент 1000 пати концентрација Ca²⁺. Како резултат на тоа, денес сите повеќеклеточни организми Na⁺ и Ca²⁺ беа главните јони на екстрацелуларниот медиум. Вториот служат интрацелуларен посредник за многу метаболички процеси со користење на хормони или други биолошки активни супстанции кои предизвикуваат брзо минливи промени во струјата од јони преку клеточната мембрана и интрацелуларни прегради помеѓу.

Работата на биолошки пумпа има одредени карактеристики. Прво на сите, - движењето на јони против очекуваната насока на ширење на спрегнат со паралелни раскинувањето на АТП. На стапката на јонски транспорт осетлив на температура, како стимулатори или инхибитори работат асиметрично, т.е. внатрешниот и надворешниот страни на мембрана во различни начини. Главна карактеристика на имотот на јонски пумпи трансфер јони се во една насока само, т.е. вектор.

Ion пумпи се главна пречка за зголемување на ентропијата во биосферата. Има само три: протонската, натриум и калциум. Сите живи клетки содржат протонската пумпа. Во високото организми делува како протонската пумпа генератори АТП од енергијата што се ослободува во трансмембранскиот транспорт на водородни јони во градиенти на електричното поле и јонска концентрација. Во долниот животните и растенијата не се само протон пумпи, генератори, пумпи, мотори, но на кои носат H⁺ electrodiffusion против силите поради енергијата на АТП или други надворешни извори на енергија. Протонската пумпа во растенијата и микроорганизмите треба да го спасите кафез од силни надворешни влијанија - температурни варијации, осмотски притисок, механички влијанија, итн Затоа, овие клетки се заштитени со тешко школка на полисахариди, кој е различен во составот од животинско клеточните мембрани.

За разлика од генерички натриум протонската пумпа и калциум се најде само кај животните. Во овој случај, на натриум е поврзана со работата на прво место на нервниот и сврзното ткиво, и калциум се открива само во мускулите. За разлика од протони, тие реагираат на промените во стапките на елементите во рамките на ќелијата, стабилизирање и регулирање на животни интрацелуларен комуникација и акција. Размислете за механизмот на дејство на биолошки пумпа повеќе.

Видео: Како Јон Пумпи работа

на протонска пумпа

Како што е споменато, сите клетки користат истиот механизам на енергија спојување се добиени од страна на оксидација главно на јаглени хидрати и масни киселини (понекогаш - протеини или TC) во митохондријалната матрица, работата на мембрана-врзани протонска пумпа. Протонска пумпа е универзална, односно тоа може да работи како генератор и како мотор. Во режим на генератор на енергија се трансформира на електричното поле и различна концентрација на водородни јони (протонска градиент) Во хемиска енергија, кои се чуваат во форма на АТП. Аденозин трифосфат е "енергија валута" на клетката, што се покажа на Нобеловата награда за физиологија или медицина во 1953 ФА. Lipmann.

Видови се photosynthetic единица на протонска пумпа хлоропластите и респираторни единици митохондриите. Тие се толерира трансмембрански хидрониум јонот (H₃O⁺) Со помош на апсорпција на светлина или на оксидација на органски соединенија. Во двата случаи јони се транспортира во еден правец, на пример, вектор. Proton градиент се користи АТП синтаза за синтеза на ATP, на мол од наведените преносни хидрониум јони складирана енергија од приближно 24 kJ.

митохондријални на протонска пумпа Транспортс водородни јони H⁺ на едната страна од внатрешната мембрана до друга, во просторот на intermembrane. Со овој сет на внатрешната мембрана електрохемиски градиент на протонска - PGE (разлика pH на двете страни од мембраната, &Делта-pH), Кој, заедно со потенцијалот на трансмембрански (&Delta-&Psi) Ви овозможува да започнете со процесот на производство на енергија. Учествува ензим H⁺ - tranlotsiruyuschaya АТП синтаза, се наоѓа во внатрешната митохондријална мембрана. Се синтетизира ATP-5` од аденозин дифосфат (ADP) и неоргански фосфат (Pi). Така протони се вратат назад во митохондријалната матрица. Процесот на ензимска конверзија во оксидација метаболити наречен енергија оксидативна фосфорилација. Така, на АТПсинтаза работи во спротивна насока во однос на ATPиши. Целата идеја дека АТП синтеза поврзани со трансфер на протонска енергија од страна на градиент на концентрацијата, е именувана теорија hemoosmoticheskoy (Мичел, 1961). Во 1978 година, Мичел доби за ова дело на Нобеловата награда за хемија.

На преминот на еден електрон во процесот на оксидација од еден примател на друг, од повисока кон пониска енергија состојба, се врши систем за електронски трансфер (респираторниот синџир - DC). Се состои од три протеински комплекси вградени во внатрешната мембрана на митохондриите, и два подвижни молекуларна транспортери - убиквинон (коензим Q) и цитохром c. Во принцип, постојат 15 превозници. Сите од нив припаѓаат на опсегот на редокс ензими и се подредени во растечки редослед на потенцијалите од -0.4 до 0,8 kJ mol.

Енергијата произведена во преминот од еден сет на друг, се користи за транспорт на протоните во intermembrane простор. Всушност, во респираторниот електрони транспортен ланец се јавува помеѓу метал атоми координирање на протетски група на протеински комплекси, со секоја наредна посложени електрони афинитет од претходниот. Од највисок афинитет да има електроните O₂, тоа е конечни рецептор електрони транспортен ланец за да се формира вода.

Главни извори на енергија во нормални клетки се јаглехидрати и масти. Јаглехидратите се оксидира во циклусот на размена реакции наречена гликолиза, назначена со тоа, се прави разлика 10 одделни ензимски реакции. реакција резиме гликолизата е како што следува:

глукоза + 2АДП + 2Пи + 2NAD⁺ 2 пируват + 2 NADH + 2 Азија-Пацифик,

каде Pi - неоргански фосфат.

Овие делумни реакции на оксидација се случи во цитоплазмата. а потоа како резултат на пируват се транспортира во митохондријалната матрица, која се оксидира целосно. прво да се ацетил-CoA (преку пируват дехидрогеназа), А потоа циклусот на лимонска киселина (Кребсовиот циклус, или циклус трикарбоксилична киселина - CTLs), каде што за ослободување на електрони да мигрираат по должината на респираторни tsepi- назначена со тоа, се произведени понатаму молекули на АТР. Како резултат на тоа, заврши оксидација на молекула на глукоза 1 форми 38 АТП молекули како што е прикажано во дијаграмот (Сл. 1).

Сл. 1. Возење на оксидација на молекулите на глукозата

Слично на тоа, тој ги оксидира и масни киселини добиени од пресекување на триглицериди нерастворлив во цитоплазмата. Тие спаѓаат во митохондријалната матрица во форма на ацил-CoAдеривати и целосно оксидира во циклусот &бета--оксидација, 4 кое вработува ензимска реакција. Како резултат на ацетил-CoA молекули понатаму оксидација преку TCA циклус со механизам што е опишано. Суштината на реакции што се случуваат во TCA циклус е да се добие високо-енергетски електрони транспортираат рециклирани midadenindinukleotidom-никотин (NADH) и обнови флавин аденин динуклеотид (FADH₂). Во овој случај NADH, која е на високо-енергетски средно брзо испорачува електрони од митохондријалната матрица во дишењето синџирот на нивната внатрешна мембрана. Што се однесува до FADH₂, го користите ацил-CoAдехидрогеназа дава електрони директно на убиквинон, во системот за транспорт на електрони.

Првиот тип на протетски групи флавин ензими. Тие се деривати на рибофлавин (витамин Б₂) флавин мононуклеотид - FMN и флавин аденин динуклеотид - FAD, примање на електрони од сукцинат, оксидира преку TCA циклус. Реакцијата е директен пренос на атоми на водород или еден пар на два електрони од подлогата на оксидирана форма на рибофлавин izoalloksazinovogo прстени во молекули FMN или каприз. Намалени форми (FMNFf₂ и FADH₂) Електроните пренесува понатаму. Иако во повеќето случаи, описот на флавин дехидрогенази за содржината во нив на било кој метал не се спомене, всушност, тие содржат протеини, јони координирани nonheme Фе²⁺.

На вториот тип на носители (цитохромите) Поврзани со geminovoy група во која железо јон е во комплекс со порфирин. Овие вектори централниот атом на железо поминува од една оксидирана форма на Фе³⁺ на намалување на Fe²⁺, пренесување на еден електрон. Како што е наведено погоре, промената на валентност на централниот атом на железо цитохроми се разликуваат од хемоглобинот, во која е координирана од хем Фе²⁺, што му овозможува да ги лиганди (O₂ и CO₂).

А третиот тип на електрони носители се железо-сулфур протеини, во кои 2 или 4 атоми на Фе ковалентно врзан со атом на S цистеин остатоци од полипептид синџир на за да се формира центар железо-сулфур. Електрони трансфер е иста како онаа на цитохром, односно промена на валентни на јоните Фе.

носители Четвртиот тип се содржат бакар цитохром c оксидаза. Тие електронот трансфер се случува со промена на валентноста на бакар атоми (B²⁺ - B⁺). Во овој случај бакар е gemosvyazannym со хем железо во центарот на bimetal и учествува во чекор финалето електрони трансфер.

Така, комплексот електрони I се пренесуваат од NADH врз FMN или каприз, понатаму - за железо протеини. Комплекс II може да се смета сукцинат дехидрогеназа. комплекс III електрони трансфер од цитохром б тип 2 предмети и субјекти со видот и₁. Понатаму се вклучени во сложени IV синџир цитохром c оксидаза, bimetallic теми на и₃ 2, кој се бакар центар. директно од O₂ комуницирате B⁺ и на хем₃. кога враќање O₂ произведува силна основни анјон O^{2 *}, се врзува спонтано да се формира 2 протони на вода (faller, штитови, 2004 Табела. 1).

Табела 1. На компоненти на респираторниот синџир

Понекогаш во овој текст респираторниот синџир АТП синтаза наречен комплекс V, иако овој ензим не е вклучен во трансферот на електрони. Сепак, тоа е логички затвора електрони транспортен ланец, конвертирање како резултат на протонска градиент во синтезата на ATP. Понатаму, АТП се пренесува од матрицата на intermembrane простор на механизмот митохондриите против АДП antiporter, а потоа преку porins влегува во цитоплазмата.

Механизмот на АТП синтеза

АТП се синтетизира ATP синтаза во големи количини. На одмор, во возрасни секојдневно конвертира износот на АТП е околу половина од тежината на телото и со значителна напор може да се зголеми речиси до тони. За појаснување на деталите на процесот АТП синтеза во 1997 година П Boyer (P.D. Boyer), Д Вокер (J.E. Вокер) и Ј Skou (J.C. Scou) му беше доделена Нобеловата награда за хемија.

АТП синтаза се состои од два дела: вградени во мембраната протонска задржани и каталитички протеин субединица. канал на протонска (фактор F₀) Содржи 3 хидрофобен полипептид видови со молекуларна тежина од 100-150 илјади. Да (1 A, 2 b и 9-12). Друг дел на ензимот е сферична протеин (фактор F₁) Со молекуларна тежина од околу 500 илјади. Да. Се состои, најмалку 9 подединици на (3 - &алфа, 3 - &бета-, и 1 - &gamma-, &delta-, &epsilon-). фактор F₁ лесно да се мијат надвор од мембрана со слаби растворувачи. на &бета - подединици што содржи 3 активни центри, кои се вклучени во трансферот на протони во циклусот на формирањето на АТП. трансфер на протонска енергија се троши главно во ротација на една од субединици, што предизвикува Дог конформациона промена другите две и ATP ослободување формирана во втората фаза на циклусот, во клетката (Сл. 2).

Сл. 2. Поедноставена слика на АТП синтаза.

АТП синтаза функционира во многу специфичен начин. Повеќето ензими се поврзе и да се ослободи супстрати и производи спонтано, но за целосна каталитички реакции бара енергија. Во контраст, во молекула на ATP синтаза енергија не е потребна за синтеза на ATP од ADP и P1, и да се ADP и фосфат прилог на ензимот проследено со ослободување на АТР. Вишокот (вишок) на енергија складирани во АТП. &gamma-, &и delta- &EPSILON - subediiitsy ротираат во цилиндар формирана од наизменични &и алфа- &бета - подединици. Оваа ротација промовира структурни промени во &бета-, менување на неговата способност за врзување за време на циклус (Сл. 3).

Сл. 3. "Врзување за размена" формирање механизам ATP (во Boyer)

Boyer ги повика АТП синтаза "молекуларна машина". Тоа може да се спореди со воденица. F_o - тркала, протоните проток - падот на прилив на вода, како и структурните промени во F₁ обезбеди за формирање на една ротација циклус на три молекули на АТР.

режим на мотор на протонска пумпа, како и другите две, се должи на енергијата на АТП се создаде помеѓу мобилни и средни електрохемиска потенцијална разлика. Во овој случај на енергија може да се користи мембрана потенцијали вектор хранливи материи - транспортни протеини (permease) - за снабдување на супстанции на клетките на различни хемиски природата и вредноста на енергија. За разлика од пумпи, permease изградени симетрично во однос на животната средина, и да работат во двете насоки equiprobably, Не вектор. Насоката на движење зависи од надворешните услови, а не од страна на структурата на ензимот. Затоа, таков систем е означен како "psevdonasosy".

Permease изложба специфичност за подлоги, вклучувајќи група. Тие вршат активната трансфер поради АТП или богати други енергетски состојки, на пример, фосфоенолпируват. Активни транспортни механизми сметка за три (слика 4): 1. Uniporter, кога една супстанција се пренесува во една насока (на пример, на гликоза во клетките на црниот дроб) - 2. symport, кога две или повеќе супстанции се транспортира во еден правец (на пример, амино киселини и гликоза заедно со јони na⁺ во цревниот епител) - 3. antiport, кога постои размена на молекулите во различни начини (на пример, HCO₃ на Cl еритроцитната мембрана или ATP во ADP од матрицата на intermembrane простор на митохондриите).

Сл. 4. На активен транспорт на јони и молекули се должи на ATP хидролиза на енергија

Во овој случај, гликоза и амино киселини може да дојде во внатрешноста на црвени крвни клетки не само што активно се транспортира, туку и од олеснува дифузијата на permease тип Uniporter. Во овој случај на молекулата пренесени во еритроцитите веднаш фосфорилираниот и на тој начин ја губи способноста да ја напушти ќелијата, тоа е, однадвор, овој процес има својства на векторот. Специфичност permease за гликоза ( "D-хексоза") Е тоа што само ги пренесува Д-изомер. Тоа е составен мембрански протеин со молекуларна маса од 45 kDa.

На трансфер на мнозинството на растворливи молекули преку биолошка мембрана со посредство на носители или задржани протеини. Каналите овозможи пренос на јони низ мембраната е многу брзо, до 10⁸ јони / ови по канал. Ваквата стапка на јонски трансфер се должи на фактот дека протеините на каналот во трансферот на јони од една страна мембрана на другите не биле предмет на конформациона промени. Очигледно, протеински комплекси во форма мембрана во центарот на групата протеин на порите на. Овие пори може да се отворат или затворат како одговор на хемиската индустрија или електричен сигнал. Во овој случај, може да се случи на бројот на процеси, на пример, поврзани со остар пад на крвта мозочната бариера и отпорност резултира со влез во нервните клетки на поливалентни јони Ал³⁺ или Mn²⁺. Потоа, тоа се појавува нарушувања на неврохемиските реакции во мозокот и завршува со нервен болести.

Спротивно на тоа, канал протеини, превозниците кои се вклучени во циклусот транспорт, се подложи на структурна промена. Сепак, тие се ротира во мембраната, така што на местото на врзување на супстанцијата што се транспортираат првиот привлечени кон еден, а потоа на спротивната страна на мембраната. Активна вектори трансфер супстанција да одговара со трансфер на електрони, по пат на хидролиза на ATP или фосфоенолпируват, апсорпција на светлина или јон трансфер заеднички. Типично, вектор со посредство на трансфер на супстанции низ мембрана се случува на неколку редови побавен од транспортот преку канали.

натриум пумпа (na⁺/ K⁺-комуницира ATP-аза)

Главната функција на оваа пумпа - одржување на жив организам електролити хомеостаза. Тоа не само што го регулира интрацелуларен концентрација јони, но исто така, генерира електрична потенцијална разлика, на мембраната. Оваа пумпа се наоѓа на внатрешната обвивка на митохондриите. Како резултат на неговото дејство е опишано во табела. 5. размена на јони се одвива во electrodiffusion сили. На одмор, Ма⁺/ K⁺-ATP-аза користи една третина од АТП се создава во организмот.

Пумпата стимулира внатрешната страна на мембраната само АТП и na⁺, и од надвор - само K⁺. Како што температурата се зголемува протокот na⁺ на клетки се зголемува. Инхибирана од страна на специфичен инхибитор на пумпата - срцева гликозид "oubaynom" (= ouabain, strophanthin G) - само на надворешната страна на мембраната. Во принцип, на натриум пумпа размена на мобилен na⁺ на K⁺ на животната средина. Како и другите јони пумпи, натриум Се состои од две главни компоненти - ензим и јонски канал.

Оваа ATP-аза систем му припаѓа на групата на транспортни протеини, а откриен во плазма мембраната сите животински клетки. По својата природа, тоа е гликопротеин, која се состои од 4 подединици (2 големи цитоплазматски &алфа-₂, и 2 мали, ориентирана кон надвор клетки &бета-₂). На голема субединица (120 kDa) се вклучени во реакцијата циклус фосфорилација-дефосфорилација, секој пат со менување на нивната структурна државата. Активна центар пумпа придава ATP на внатрешната граница на мембраната и во присуство на na⁺ и mg²⁺ фосфорилиран со расцеп фосфат од ATP. Како резултат на ADP надвор во цитоплазмата и да ензим активните центар и усогласување на расцепува фосфат јони na⁺.

Поради ензим енергија активира АТП расцеп менува својата ориентација и облик во рамките на мембраната и се ротира во насока на медиумот. Од клетките 3 се наметнува јонски na⁺, и во ќелијата добива две јон K⁺ преку централен порите, што е "отворен" помалите подгрупата (55 kDa) на овој систем. По реакцијата на јонска размена на надворешната страна на размена на страницата на мембрана јон на ензимот е ротира за да се првобитна состојба и се прилепува јонски 2 K⁺ и неоргански фосфат (P_n) Во внатрешноста на клетката. Циклус потоа се повторува.

Тој утврдил дека na⁺/ K⁺-ATP-аза споделување на високо специфични за na⁺ и тоа не е работа на која било друга при замена на овие јони. Во исто време на ензимот за речиси neizbiratelen K⁺. Овој јон е лесно да се заменат, на пример, Rb⁺, Cs⁺, NH₃⁺, tl⁺ и tl³⁺. Така, поради фосфат се расцепува од страна на ATP се врзува за активно место, на ATP генерира stereospecificity конфигурација на активната местото на натриум пумпа.

Поради нееднаква дистрибуција на јони селективно помеѓу мобилни и средни јавува електричен потенцијал разлика на мобилен или други мембрана. потенцијал на мембраната во текот на животот на клетката останува речиси непроменета (0,07-0,09 во). Ова значи дека 5x10 големината мембрана^-9 m создава моќен електричното поле со јачина од над 100 илјади. / cm. Пумпата постојано носи надвор од клетките позитивен полнеж (размена 3Na⁺ 2K⁺), Создавање на електрична потенцијална разлика nondiffusion природата. Овој електричен поле држи сите клетки јонски пумпи.

надворешниот клеточната мембрана е нормално непропустлив за K⁺. Повреда на ова намалување мембрана пропустливост потврдено од страна на концентрација на K⁺ целата крв и зголемување на плазма. Промена на односот Na / K во крвта во однос на нормалното вредност (од околу 1,5) е придружен со прекршување на хомеостаза на системот и електролити манифестира кардиоваскуларни и невролошки пореметувања како што се аритмии, парестезија и парализа. Во зависност од конкретните ткиво на кои работат пумпи, се прикажани и други специфични нарушувања. На пример, во нервно ткиво во случај на силни побудување electrogenic натриум пумпата и создава потенцијална разлика спречи тие да минува низ нервните клетки аксонот следните пулсот група. Излегува дека на пумпата го ограничува протокот на информации, додека одржувањето на стабилноста на каналот на пренос на нервните импулси. Како својата насока на векторот (во една насока), назад размножување на пулсот се должи на контактите на карактеристики уред помеѓу нервните клетки невозможно. Очигледно, овој имот може да се објасни од страна на поголем со текот на времето оштетување на клетките на нервниот систем и мозокот нервните заробени во тешки метални јони (Ал, Mn, Pb, Cu et al.) во Паркинсонова болест, Алцхајмерова болест, Вилсон и други.

калциум пумпа (Ca-ATP-аза миозин)

Ca е една од најпознатите биолошки важни елементи кои се вклучени во метаболизмот на разни органи и ткива на животни е многу разновидна. Тоа може да се апсорбира од страна на пасивно клетката, што минува низ мембрана или со градиент на концентрацијата, или електрично поле, или разменуваат за натриум јони. Сепак, некои функции на телото се обезбедени со трансфер само трошат енергија, Ca²⁺, на пример, контракција на мускулните влакна, каде што Ca²⁺ делува како вториот гласник.

За да се разбере калциум пумпа е да се видат накратко структурата на мускулните влакна и нејзиниот механизам на контракција. Протеини издолжена од едниот крај на мускулни влакна на друг, претставуваат две контрактилен влакно - актин и миозин. Со намалување на мускулната тие се лизга во едни со други, и олеснување на враќањето во првобитната положба. Мускулни влакна мембрана исполнети преку мрежата, се нарекува саркоплазматскиот ретикулум (CP). Контрактилен елемент (inokomma) Се состои од голем број на actomyosin нишки и на CP, вториот изгледа како внатре во клеточната мембрана влакна vpyachennaya заокружување на контрактилен елемент.

Во мирување клетки миофибрил концентрација Ca²⁺ мали (под 10 ⁵ М), а тоа е значително повисока во CP (10 ³ⁱ M). А висока концентрација е предвидено во CP Ca²⁺-АТПосновите и е поддржана од страна на посебна киселински протеин kalsekvestrina (55 kDa). акционен потенцијал доаѓаат од терминалната плоча моторни неврони плазма мембрана depolarizes преку попречно канали на системот на Т, кои се во вид на цевка инвагинација на клеточната мембрана и е тесно во контакт со миофибрили. Како резултат на тоа, напонски-контролирани мембрански протеин ("SR-нога") Во непосредна близина мембрана SRz се отвора Ca²⁺-канали за празнење Ca²⁺ на просторот меѓу actin и myosin нишки на ниво >10 ⁵ М. Ова предизвикува ослободување на намалување myofibers (сл. 5).

Сл. 5. Шема на калциум пумпа

Механизмот на овој опис процес е како што следува: отфрлени Ca²⁺ поврзани со C-подгрупата тропонин, преуредување на неговата структура. Тропонин-миозин комплекс паузи и соопштенија молекулата да се поврзе со actin миозин дел, која започнува циклусот на намалување. По него, нивото на Ca²⁺ намалува поради обратна трансфер на активната во CP, тропонин C дава Ca²⁺, комплекс тропонин-тропомиозин актин молекула се на првобитната положба, блокирање на циклусот на актин-миозин. Мускулна релаксација случува. Во еукариотски клетки Ca²⁺ Тоа може да комуницира не само со тропонин Ц, но исто така и со слични својства калмодулин и parvalbumin. Таков комплекс е директно поврзана со Ca-пумпа.

Од висока концентрација Ca²⁺ во цитоплазмата се должи на цитотоксични ефект на јон е пожелно, тоа е брзо намалување се должи на бројни многу активен транспорт Ca-TFCосновите. Хемиски тие претставуваат протеолипиден. Се проценува дека молекулите на калциум пумпа окупираат трети површината на мембраната на мускулното ткиво. Хидролиза на една молекула ATP се транспортира во везикули CP 2 јон Ca²⁺. Како и со натриум пумпа, каде што активно место се врзува за ATP и 2 Ca²⁺ мембрана од цитозолот, тогаш тоа се врти внатре во меурот исфрла Ca²⁺ и АДП, а потоа добива на стартната позиција. Така, мускулната контракција - е механичка работа троши енергија обезбедени од страна на хидролиза на АТП. Катализира хидролизата на себе АТП миозин, и во отсуство на Ca²⁺ АТП распаѓање и намалување на миофибрилите целосно да исчезне. Најверојатно SHTF обврзувачки сајт и Ca²⁺ на миозин меѓусебно конкурентни.

Бројни студии покажале дека зголемена содржина Ca²⁺ во внатрешноста на клетката и претходи на развојот на програмирана клеточна смрт (апоптоза). Често намалување на бројот на Ca²⁺ Тоа го одложи почетокот на апоптоза. При започнувањето на овој процес, исто така, влијае на содржината Zn²⁺, активности кон Ca²⁺ антагонистички.

Влијанието на овие катјони влијае пред се на клеточните мембрани се променуваат, подложени на апоптоза. два вида на ензими се активира за време на апоптоза - ендонуклеаза, пресекување на ДНК во внатрешниот делови од нуклеозоми, и трансглутаминаза ткиво, ковалентно врзувачки протеини со мембраната со формирање на isopeptide обврзници. Zn²⁺ блокови апоптоза со механизам за сузбивање на ендонуклеаза активност. Покрај тоа, овие катјони влијае на антиоксиданс активност на системот од страна на реакција со метална координирање на ензимите на системот, пред сè Фе и B.

Во текот на еволуцијата на преминот од водената средина со висока содржина Ca²⁺ Питу постоење е развојот на конјугирана комплексен механизам на јонската хомеостаза бидејќи тоа е цитотоксични да се спречи нагли промени во концентрацијата Ca²⁺ во екстрацелуларната течност. Во овој механизам, главната улога се игра од страна на три хормони - паратироидната (PTH), калцитриол (Витамин Е) и калцитонин (CT). Механизмот на хомеостазата на калциум е многу ефикасна, и кога тоа не успее да работат таму се различни патолошки состојби, вклучувајќи го и времетраењето на животот на организмот е остро намалена.

Заеднички за калциум и натриум пумпи имот е секогаш носи позитивни полнежи асиметрично од ќелијата во екстрацелуларниот медиум, само натриум пумпа на оваа средина е надворешната средина, и на калциум - специјализирани оддели (плускавци КП) во клетката. Така, калциум е специјализирана систем пумпа наменета за брзо регулирање на концентрацијата Ca²⁺ во скелетните мускули.

Медицински bioneorganika. GK овци