Der Pumpmechanismus im Detail
Die Natrium-Kalium-Pumpe arbeitet in acht präzisen Schritten wie eine molekulare Maschine. Zuerst öffnet sich das Enzym Na+-ATPase nach innen und bindet drei Natriumionen an spezielle Andockstellen. Dann kommt ATP dazu und dockt an.
Die Spaltung von ATP zu ADP + Phosphat liefert die nötige Energie für eine Formänderung des Proteins. Jetzt öffnet sich die Pumpe nach außen und entlässt die drei Natriumionen ins Außenmedium. Von dort können zwei Kaliumionen andocken.
Sobald der Phosphatrest abgespalten wird, springt das Enzym in seine ursprüngliche Form zurück - nach innen geöffnet. Die Kaliumionen werden freigesetzt und der ganze Zyklus beginnt von neuem. Dieser Prozess läuft millionenfach pro Sekunde ab!
Das Verhältnis 3:2 dreiNa+raus,zweiK+rein macht die Pumpe elektrogen - sie trägt selbst zur negativen Spannung bei. Ohne diese permanente Arbeit würde jede Nervenzelle innerhalb von Minuten ihre Erregbarkeit verlieren.
Energieverbrauch: Etwa 30% deiner gesamten ATP-Produktion fließt in diese Ionenpumpen - Nervensystem ist teuer!