Die Natrium-Kalium-Pumpe



Wie bereits beim Ruhepotenzial erwähnt worden ist, ist die Membran der Nervenzelle im geringen Maße auch durchlässig für Kaliumionen. Diese dringen deshalb ständig in das Innere des Neurons ein, was auch als Na+-Leckstrom bezeichnet wird.

Hierdurch wird jedoch das Gleichgewicht zwischen dem Konzentrationsgefälle und dem Ladungsgefälle gestört, sodass immer weniger Kaliumionen nach außen wandern können. Das hat zur Folge, dass die Ladung außen weniger positiv und die Ladung im Innenraum weniger negativ wird.

Jetzt kommen die Natrium-Kaliumpumpen in das Spiel, die auch als Na+/K+-ATPasen bekannt sind. Hierbei handelt es sich um Transportproteine, die in der Membran verankert sind. Das Enzym beschleunigt den Transport von Kaliumionen nach innen und von Natriumionen nach außen. Das Ganze erfolgt gegen den Konzentrationsgradienten.

Wie man leicht erkennen kann, muss es sich um einen aktiven Transportmechanismus handeln. Die Nervenzellen stellen zur Aufrechterhaltung dieses Mechanismus bis zu 70 % ihrer gesamten verfügbaren Energie in Form von ATP zur Verfügung.

Je Molekül verbrauchtes ATP werden
  • drei Natriumionen nach außen und
  • zwei Kaliumionen nach innen
transportiert.


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