Natrium Kalium Pumpe - entfernen von k+ im Innenraum
Bei der Natrium - Kalium Pumpe werden ja gleichzeitig K Ionen nach innen und N ionen nach außen befördert. Aber waa passiert wenn man regelmäßig K ionen im intrazellulärraum entfernt? Mein erster Gedanke war dass die NKP nicht funktionieren kann da der Austausch nur gleichzeitig stattfindet. Aber es werden ja k ionen innen entfernt. Heißt das die n ionen können trotzdem hinaus?
Ich wäre sehr dankbar für eine Antwort :)
2 Antworten
Ich habe Bio-LK und hatte das Thema gerade erst, aber ich muss dabei sagen, dass ich es selbst nicht so richtig verstanden habe.
Folgendes haben wir zu dem Thema aufgeschrieben:
Im Inneren der Zelle befinden sich ja viele K+ Ionen und A- (Proteinanionen) und im Äußeren der Zelle Cl- und Na+. Die Biomembran ist für K+ und Cl- gut durchlässif, für Na+ nur schwer durchlässig und für A- gar nicht durchlässig. Da sich im Inneren der Zelle viele K+ befinden, diffundieren diese ins Zelläußere, wodurch die negativen A- im Inneren zurückbleiben und die Zelle negativ geladen wird. Durch die elektrostatischen Kräfte werden die K+ zurück in die Zelle gezogen. Dadurch, dass sich die elektrostatischen und die Diffusionskräfte langsam ausgleichen, kommt es zu einem Gleichgewicht, bei dem die Zelle negativ geladen ist. Die Na+ diffundieren nun ins Zellinnere wegen der negativen Ladung der Zelle und wegen des Konzentrationsgefälles. So stören diese das Gleichgewicht, da sie die negative Ladung ausgleichen. Dafür gibt es jetzt die Natrium-Kalium-Pumpe, die immer 2 K+ in die Zelle und 3 Na+ aus der Zelle transportiert. Dadurch ist das Membranpotenzial gesichert :)
Ich hoffe das hilft dir ;)
Allerdings wird durch unser beider Aussagen die Frage von browniess (die ich aber irgendiwe nicht verstehe) nicht beantwortet. Was meinst du denn mir "regelmäßig entfernen von K-Ionen"? Typisch für die Situation in der Nervenzelle ist eben, dass sie viel K+ enthält und außerhalb der Zellmembran viel weniger. Deswegen kommt es ja zu dem Gleichgewichtszustand des Ruhepotentials. Würde man die K+ entfernen, bräche das Ruhepotential zusammen.
Ich meinte, dass in einem Versuch im Innenraum immer wieder K+-Ionen entfernt werden. Dasbbedeutet doch , dass die wenigen Natrium Ionen innen von den A- -Ionen angezogen werden und somit die Pumpe nicht fuktionieren kann , oder?
Wenn im Innenraum K+ entfernt wird, bedeutet das, dass weniger K+ durch die Membran nach außen diffundieren, da das Konzentrationsgefälle kleiner wird, d.h. das Ruhepotential wird schwächer und kommt schließlich gar nicht mehr zustande!
Die Zelle möchte im Zellinneren eine negative Ladung erreichen, indem sie Na+Ionen nach aussen befördert. Da der Energieverbrauch für einen solchen Transport zu hoch wäre, holt sie zum Ladungsausgleich K+ Ionen ins Innere. Da diese K+Ionen größer sind als die Na+Ionen, haben sie eine geringere Ladungsdichte, was im Zellinneren einen Überschuss an negativer Ladung zur Folge hat. Gibt es nun im extrazellulären Raum zu wenig K+ Ionen, funktioniert die Sache nicht mehr. Die Zelle könnte dann nur noch Na+ Innen gegen Na+ aussen austauschen, was keinen Effekt hat.
Ja, das hast du ganz gut verstanden. Man sollte noch ergänzen, dass das Gleichgewicht ja durch eindringende Na-Ionen gestört wird und deshalb für jedes eingedrungene Na-Ion ein zusätzliches K-Ion heraus diffundieren kann (denn eindringende Na-Ionen verringern ja die negative Ladung). Die Na-K-Pumpe wirkt dem entgegen, indem sie nicht nur Na-Ionen rausbefördert, sondern auch die zusätzlich ausgeströmten K-Ionen wieder reinholt.