Die Natrium-Kalium Pumpe ist ein Vorgang in der Membran von Zellen. Hier werden drei Natrium-Ionen aus dem Zellinneren in das Außenmedium und im Gegenzug zwei Kalium-Ionen aus dem Außenmedium in das Zellinnere unter Verbrauch von ATP transportiert.

Zellmembran
Zellmembran

Bezeichnung

Der hier beschriebene Vorgang wird auch als Natrium-Kalium-ATPase bezeichnet.

Aufbau

Bei der Natrium Kalium Pumpe handelt es sich um eine Aminosäure, welche sich in der Zellmembran befindet.

Der Vorgang

In der Zellmembran befinden sich Bereiche, welche für gewisse Stoffe bedingt durchlässig sind. So wird der Bereich, welcher für die Stoffe Natrium, Kalium und Phosphor durchlässig ist, „Natrium Kalium Pumpe“ genannt. Im Ruhezustand ist die Natrium Kalium Pumpe zur Zellinnenseite (Intrazelluarraum) geöffnet und zur Zellaussenseite (Extrazelluarraum) geschlossen. Nun gelangen zwei Moleküle Natrium in die Natrium Kalium Pumpe, welche daraufhin mit einem Phosphor-Molekül verschlossen wird. Durch dieses abgespaltene Phosphor wird ein ATP zu ADP. Das Phosphormolekül stammt von dem in der Zelle vorhandenem ATP.

Jetzt befindet sich das Natrium in der Natrium Kalium Pumpe und diese öffnet sich nach außen, sodass das Natrium entweichen kann. in diese jetzt leere Natrium Kalium Pumpe gelangt ein Kalium Molekül in diese offene Kammer und die Öffnung schließt sich. Nachdem das Phosphor-Molekül jetzt die Öffnung zum Intrazellaren Raum freigibt, kann das Kalium in die Zelle gelangen. Das freigewordene Phosphor verbindet sich mit einem vorhandenen ADP zu ATP.

Auf diese Weise wird Natrium aus der Zelle und Kalium in die Zelle geleitet. Dieses ist in dem Sinne ungewöhnlich, da beide Moleküle positiv geladen sind und daher eigentlich nur in die gleiche Richtung diffundieren könnten.

ATP und ADP

ATP Adenosintriphosphat und ADP Adenosindiphosphat sind im Prinzip das gleiche Molekül. Sie unterscheiden sich lediglich in der Anzahl ihrer Phosphor-Moleküle. Im Diphosphat sind zwei, im Triphosphat drei Moleküle Phosphor integriert.

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