натрий и калий доклад. Натрий и калий доклад. Натрий и калий
 Скачать 17.81 Kb.
|
|
Натрий и калий В начале рассказа об этих элементах, стоит спросить себя: что мы знаем об этих элементах? Натрий - элемент первой группы, третьего периода периодической системы и имеет атомный номер 11. Собой представляет мягкий щелочной металл, который при комнатной температуре бурно взаимодействует с водой. Ему хватит даже влаги, содержащейся в воздухе! Кроме того, реагирует с разбавленными кислотами; при сгорании в кислороде образует оксид и пероксид натрия. Именно поэтому натрий хранят в органических соединениях, часто используют для этого керосин. Калий так же относится к первой группе, но уже четвертого периода периодической системы с атомным номером 19. Как и натрий, это мягкий щелочной металл с большой реакционной способностью: он очень быстро окисляется, и особенно активно вступает во взаимодействие с водой; в природе встречается только в виде соединений с другими элементами. И хранят его так же в слое керосина или минерального масла. Во многих моментах (физических и химических свойствах) калий и натрий по свойствам очень схожи, даже с точки зрения биологических ролей. Чтобы понять, как это выражено, и к какому эффекту приводит такое «соседство», нам стоит узнать, какие функции в целом выполняют эти элементы. Натрий участвует в поддержании осмотического давления, осуществляет регуляцию КОС (кислотно-основное состояние) и проводит нервные импульсы между клетками, а самое главное, участвует в возникновении и поддержании электрохимического потенциала на клеточных мембранах. Калий так же участвует в этом; так же как и натрий, калий проводит нервные импульсы, и принимает участие в повышении тонуса и силе сокращений скелетных мышц. Сегодня я хочу предложить рассмотреть вам калий-натриевый насос, главными участниками которого являются, непосредственно, калий и натрий, и без которого наша жизнь была бы невозможной. Натрий-калиевая аденозинтрифосфатаза- фермент, который есть во всех клетках живых организмах. Основная его функция- поддержание потенциала покоя и клеточного объема. Открыт фермент был Йенсом Скоу, за что он в итоге и получил Нобелевскую премию. Он выделил аденозитрифосфатазу из периферических нервов при помощи специфического вещества, связывающегося с АТФ-азой. В целом, функция заключается в том, что натрий транспортируется из клетки, в то время как калий внутрь. Все это представляет собой повторяющийся цикл изменений. Каждый такой цикл представляется пошагово: 1. Сначала насос-переносчик открыт для внутренней стороны клетки. В этом расположении насос-переносчик легко соединяется с Na+ ионами и возьмёт три из них. 2. Когда Na+ ионы связываются, то они запускают насос-переносчик для гидролиза АТФ. Такая фосфатная группа из АТФ прикрепляется к насосу-переносчику, который затем называется фосфорилированным. А АДФ выпускается как побочный продукт. 3. Фосфорилирование приводит к изменению положения насоса-переносчика, от чего он открывается в сторону внеклеточного пространства. В этой конформации, насос-переносчик больше не связывается с Na+ ионами, поэтому три Na+ иона высвобождаются наружу клетки или покидают клетку. 4. В этом направленном наружу расположении, насос-переносчик меняет влечение и теперь легко связывается с K+ ионам. Он свяжет два из них, и это вызовет удаление фосфатной группы, прикрепленной к насосу, на этапе 2. 5. С исчезновением фосфатной группы, насос-переносчик снова вернется к исходному положению, направив себя внутрь клетки. 6. В своем обращенном внутрь положении, насос-переносчик больше не связывается с K+ ионами, поэтому они станут высвобождаться/проникать в цитоплазму. Затем насос возвращается в то расположение, в котором он находился на этапе 1, и цикл может начаться снова. В целом может показаться, что процесс сложный, но это не так: насос всего лишь меняет пространственное положение относительно мембраны клетки, меняя влечение к одному или другому виду ионов. Способствует этому удаление/добавление фосфатной группы, которая в свою очередь контролируется связыванием ионов, которые должны быть перемещены сейчас. Насос и без того бесконечно важен для организма и его клеток, но помимо этого он еще и играет основополагающую роль в осморегуляции: без насоса внутриклеточная осмолярность превышала бы внеклеточную при электрохимическом равновесии- вода продолжала бы проникать в клетку, что приведет ее в конце концов к разрыву. Подытоживая, без лишней скромности можно сказать, что калий и натрий выполняют в нашем организме действительно важную роль: не будь в мембранах наших клеток калий-натриевого насоса и поддержания осмотического давления, как долго мы бы смогли прожить? А учитывая необходимость и других их функций для поддержания полноценной жизнедеятельности живых существ, нам стоит повнимательнее следить за тем, чтобы эти элементы регулярно поступали в организм в необходимых концентрациях. конец |