H. 2-13 Mô hình vận chuyển glucose văo tế băo hồng cầu nhờ GLUT1.
3.4 P-type ATPase trải qua sự phosphoryl hóa trong chu trình xúc tâc của chúng.
nhiều tế băo vă tổ chức sự vận chuyển tích cực lă quâ trình tích lũy năng lợng chủ yếu.
H.2-16. Hai loại vận chuyển tích cực.
(a)Vận chuyển tích cực sơ cấp, năng lợng đợc giải phóng từ sự thủy phđn ATPđiều khiển sự vận chuyển chất tan ngợc với sự gradient điện hóa. (b) Trong sự vận chuyển tích cực thứ cấp, gradient của ion X (thờng lă ion Na+) đợc quyết định bằng sự vận chuyển tích cực sơ cấp. Sự vận chuyển X xuống theo gradient điện hóa của nó cung cấp năng lợng để điều khiển cotransport của chất tan (S) ngợc với gradient điện hóa của nó.
3.4 P-type ATPase trải qua sự phosphoryl hóa trong chu trình xúc tâccủa chúng. của chúng.
Họ vận chuyển tích cực gọi lă P-type ATPase lă câc cation transporter điều khiển bằng ATP, chúng đợc phosphoryl hóa thuận nghịch nhờ ATP, nh lă một phần của chu kỳ vận chuyển. Sự phosphoryl hóa buộc sự thay đổi cấu hình, nó lă trung tđm để vận chuyển cation qua măng. Tất cả P-type transport ATPase có sự giống nhau về thứ tự amino acid, đặc biệt gần gốc Asp chịu sự phosphoryl hóa, vă tất cả đều nhạy cảm với sự ức chế vanadate tơng tự phosphate.
Mỗi P-type ATPase transporter lă một protein qua măng, phđn bố rộng rêi trong câc tổ chức động vật, Na+ K+ ATPase (một antiporter cho Na+ vă K+) vă Ca+2 ATPase (một uniporter cho Ca+2) lă câc P-type ATPase phổ biến, nó duy trì sự chính lệch câc thănh phần ion của băo tơng vă môi trờng ngoăi tế băo. Câc tế băo trong thănh dạ dăy có P-type ATPase bơm H+ vă K+ qua măng nguyín sinh, bằng câch đó nó lăm cho bín trong dạ dăy đợc acid hóa. Trong câc cđy có mạch, P-type ATPase bơm proton ra ngoăi tế băo, thiết lập một sự chính lệch điện hóa bằng 2 đơn vị pH vă 250mV qua măng nguyín sinh. Một P-type ATPase tơng tự trong Neurospora bơm câc proton ra khỏi tế băo để thiết lập một thế năng măng đm bín trong, chúng đợc sử dụng để điều khiển sự hấp thu cơ chất vă ion từ môi trờng xunh quanh nhờ vận chuyển tích cực thứ cấp. Vi khuẩn sử dụng P-ATPase để bơm câc ion kim loại nặng độc ra ngoăi nh lă Cd+2 vă Cu+2.
Trong mỗi loại tế băo động vật, nồng độ Na+ ở trong tế băo thì thấp hơn so với môi trờng xung quanh, vă nồng độ K+ thì cao hơn (H.2-17)
. Hệ thống bất cđn bằng năy đợc duy trì nhờ hệ thống vận chuyển tích cực sơ cấp trong măng nguyín sinh. Enzyme Na+ K+ ATPase đợc Jens Skon phât hiện năm 1957, liín kết sự thoâi hóa ATP với sự vận chuyển đồng thời của Na+ vă K+ ngợc với gradient điện hóa của chúng, mỗi phđn tử ATP chuyển thănh ADP vă Pi chất vận chuyển 2 ion K+ văo trong vă 3 ion Na+ ra ngoăi qua măng nguyín sinh. Na+ K+ ATPase lă một protein vắt qua măng có 2 tiểu đơn vị (Mr 50.000 vă 110.000), cả 2 đều vắt qua măng.
Cơ chế chi tiết nhờ đó sự thủy phđn ATP đợc kết hợp để vận chuyển phải đợi sự xâc định cấu trúc 3 chiều của protein, nhng những mô hình hiện nay đang tồn tại (H.2-18) cho rằng câc chu kỳ ATPase giữa 2 dạng, dạng phosphryl hóa (ký hiệu lă P-Enz II) âi K+ cao, vă âi Na+ thấp hơn vă dạng dephosphryl hóa (ký hiệu lă Enz I), âi Na+ cao vă âi K+ thấp. Sự chuyển ATP thănh ADP vă Pi xẩy ra trong 2 giai đoạn đợc xúc tâc bởi enzyme:
H.2-17. Na+ K+ ATPase. Trong tế băo động vật, hệ thống vận chuyển tích cực năy lă sự đâp ứng chủ yếu cho sự thiết lập vă duy trì nồng độ Na+ vă K+ vă sinh ra thế năng điện qua măng. Nó lăm đợc nh thế nhờ chuyển 3 Na+ ra ngoăi vă 3 K+ văo trong tế băo. Thế năng điện qua măng lă trung tđm để sinh tín hiệu điện trong neuron vă gradient Na+đợc sử dụng để điều khiển đồng vận chuyển ngợc câc chất tan trong nhiều tế băo.
H.2-18. Cơ chế vận chuyển Na+ vă K+ nhờ Na+ K+ ATPase.
Vì rằng 3 ion Na+ chuyển động ra ngoăi vă 2 ion K+ đợc chuyển văo trong , quâ trình có tích điện (electrogenic) nó tạo ra hệ thống tâch rời câc điện tích qua măng. Kết quả lă điện tích qua măng -50 đến -70 mV (bín trong đm so với bín ngoăi), đó lă đặc trng của tế băo động vật vă lă cơ sở của thế năng hoạt động trong neuron. Vai trò trung tđm của Na+ K+ ATPase đợc phản ânh bởi năng lợng đê đợc đầu t trong phản ứng đơn giản năy: khoảng 25% tổng năng lợng của ngời ở trạng thâi nghỉ.
3.5 Bơm P-type Ca+2 (P-type Ca+2 pump) duy trì nồng độ Ca+2 thấptrong tế băo.