Корекция на клипа за калиево-натриева помпа

Корекция на клипа за калиево-натриева помпа

Искам да поправя две грешки
във видеоклипа за

калиево-натриевата помпа.

Едната е незначителна – надявам се
не съм те объркал много.

В края на клипа, когато научихме, че

в клетката се внася калий чрез

калиево-натриевата помпа.

Ще нарисувам мембраната.

Ще е полезна при разясняването

на по-голямата грешка.

Ще нарисувам напречно сечение
на клетъчна мембрана.

Ще нарисувам калиево-натриевата
помпа тук.

Видяхме, че изнася три натриеви йона

за всеки два внесени калиеви йона.

Определено не изглежда по този начин,

но дава обща представа.

Внасят се калиеви йони K+,

и се изнасят натриеви йони.
Това беше идеята

на целия видеоклип.

Когато помпата промени формата си
с молекула АТФ, изнася

натриевите йони.

Надявам се, че малката грешка,

която искам да поправя,
не те е объркала много.

В края на клипа нарисувах
калиевите йони и

написах „K+“, но няколко пъти

ги нарекох „натриеви йони“

и не искам това да те обърква.

Внасят се калиеви йони.

На всеки два внесени
калиеви йона се изнасят

три натриеви йона.

Въпреки че написах „K+“,
понякога казвах

по погрешка „натрий“.

Не искам да се объркваш.

Това е малката грешка.

По-значителната грешка е,
когато казах

каква е причината за
разликата в потенциала –

защо средата извън
мембраната е по-положителна

от тази вътре.

Казах, че това се дължи главно
на това съотношение –

за всеки три изнесени натриеви йона

се внасят два калиеви йона.

Получих много мило писмо
от професора

по физиология Стивън Бейлър
от Пенсилванския университет.

Той ми написа много
интересен имейл, в който

ме поправя.

Като цяло темата

е много интересна.

Ще помислим над

написаното от него:

„В медицинския факултет
на Пенсилванския университет имаме

образователен софтуер, който симулира

преминаването на йони през обикновена клетка...“ –
преминаването на йони

е движението им през мембраната –
„...включително

движението, дължащо се на
калиево-натриевата помпа

и на пропускливостта
на мембраната в покой...".

Пропускливостта в покой
представлява колко лесно

йоните могат да преминат
през мембраната.

Ще говорим повече за това след малко.

„... и пропускливостта на мембраната
в покой за натрий,

калий, хлор и т.н.

Една от опциите, които софтуерът дава
на студентите, е да променят

стехиометрията от 3:2...“

Когато говори за
стехиометрията на помпата,

той има предвид промяна

в съотношението.

Променят го от 3:2 на 2:2.

Професорът казва, че имат
симулационна програма, която

може да пресъздаде
калиево-натриева помпа, която

вместо да изнася три натриеви йона
за всеки два внесени калиеви йона,

изравнява броя им –

изнасят се два натриеви йона
и се внасят два калиеви йона.

Въз основа на обяснението ми,
ако разликата в потенциала

се дължи главно на стехиометрията –

съотношението на изнесения
натрий и внесения калий,

изравняването не трябва доведе
до разлика в потенциала.

Но професорът продължава:
„... променят стехиометрията на 2:2

в симулацията.

В резултат на това потенциалът
на мембраната се променя

от нормалната си стойност
от около –80 миливолта...“ –

това го измерват,

като извадят този волтаж от

този тук и се получава
отрицателно число.

Този е по-положителен

и представлява по-голямо число –

„... променя волтажа от
–80 миливолта на около –78

миливолта.“

Професорът казва, че ако
променим съотношението

от 3:2 – три изнесени натриеви йона
за всеки два внесени калиеви йона,

на 2:2, потенциалът

няма да се промени значително.

Средата отвън все още
е по-положителна

от тази вътре.

Следователно въпросът
остава: Защо имаме

потенциал, ако той
не зависи главно от

стехиометрията на съотношението?

Професорът казва, че
разликата в потенциала

намалява малко.

Клетката се издува с няколко
процента и след това

се стабилизира.

Професорът продължава:
„Макар и да е вярно,

че нормалната стехиометрия
на помпата има малко

отрицателно влияние върху
потенциала на мембраната...“ –

това е потенциалът на мембраната,
волтажът в клетката,

„...неравновесието в стехиометрията
на помпата не е

главната причина
за високия отрицателен

потенциал на клетъчната
мембрана.“

Ще го подчертая:
„Вместо това главната

причина са концентрационните
разлики, установени

от помпата, в комбинация
с факта, че клетъчната

мембрана в покой има висока
пропускливост за калий и ниска

пропускливост за натрий.

Във видеоклипа за
калиево-натриевата помпа

казахме, че има канали, по които

може да преминава
натрият и канали, по които

може да преминава калият.

Професорът казва, че
главната причина за

разликата в потенциала не е
съотношението, а фактът, че

мембраната има висока
пропускливост за калий.

Тя има висока пропускливост.

Ако иска, калият може да излезе
много по-лесно, отколкото

може да влезе натрият.

Съотношението е 3:2, но дори

да беше 2:2, въпреки че

тази среда е по-положителна,
е по-вероятно тук

да имаме калиеви йони,
които се блъскат

да преминат през мембраната

от другата страна. Движат се
срещу химичния градиент,

защото концентрацията
на калий е по-висока тук.

По-вероятно е да имаме
калиеви йони тук, които

се блъскат, за да преминат
през мембраната и да излязат,

отколкото да имаме натриеви йони, които да могат
да се придвижат в обратната посока.

Затова тази среда е такава.

Заради пропускливостта
се изнася повече калий,

отколкото се внася натрий.
Това е главната причина

за разликата в потенциала
между външната

и вътрешната среда.

Благодаря Ви за поправката,
Стивън Бейлър.

Много интересно.