Натрий-калиевый насос (Na+/K+ насос) является важным мембранным белком, который играет ключевую роль в поддержании ионного баланса в клетках, особенно в нервных клетках. Давайте разберем, как он функционирует и какую роль выполняет в поддержании потенциала покоя.

1. Структура и механизм работы:
   • Натрий-калиевый насос представляет собой трансмембранный белок, который использует энергию АТФ (аденозинтрифосфата) для активного транспорта ионов.
   • Он перекачивает три иона натрия (Na+) из клетки и два иона калия (K+) внутрь клетки.
2. Этапы работы насоса:
   • Когда насос активен, он связывает три иона Na+ из цитоплазмы клетки.
   • После связывания ионов, насос фосфорилируется (присоединяет фосфатную группу) с помощью АТФ, что изменяет его конфигурацию.
   • Это изменение формы насоса приводит к тому, что ионы Na+ выбрасываются наружу.
   • Затем насос связывает два иона K+, которые находятся вне клетки.
   • После связывания K+, насос дефосфорилируется, что снова изменяет его конфигурацию и приводит к выбросу ионов K+ внутрь клетки.
3. Поддержание потенциала покоя:
   • В результате работы натрий-калиевого насоса в клетке создается отрицательный заряд, так как больше ионов Na+ выбрасывается наружу, чем ионов K+, которые поступают внутрь.
   • Это приводит к образованию градиента концентрации: Na+ в клетке меньше, чем снаружи, а K+ наоборот — больше внутри клетки.
   • Такое распределение ионов создает потенциал покоя, который обычно составляет около -70 мВ.

Таким образом, натрий-калиевый насос не только поддерживает ионный баланс, но и обеспечивает стабильность мембранного потенциала покоя, что критически важно для нормального функционирования нервных клеток и передачи нервных импульсов.