Nervecellenes aktivitet er avhengig av at det er forskjell i konsentrasjonen av visse kjemiske stoffer på utsiden og innsiden av cellemembranen. Det dreier seg hovedsakelig om natrium-, kalium- og kloridioner (se aksjonspotensial, nerveimpuls). Spesielle egenskaper hos nervemembranen er også viktige.
En nervecelle i hvile kan sammenlignes med et ladd batteri, hvor ladningen eller spenningen over membranen opprettholdes av en pumpemekanisme. I denne mekanismen spiller ATP en nøkkelrolle. Pumpemekanismen kalles derfor en enzymatisk ionepumpe. Denne pumpen må være i stand til å transportere kaliumioner inn i cellen og natriumioner ut av cellen. ATP er ansvarlig for denne mekanismen og gjør bruk av et mellomprodukt kalt fosfoprotein.
Transporten av ladde partikler foregår i to faser: Den første settes i gang av natriumioner. Fosfoproteinet – et protein med en fosforgruppe – blir tilført en fosfatgruppe fra ATP, det blir fosforylert. Det fører til en binding av natriumioner på innsiden av membranen.
Fosfoproteinkomplekset beveger seg fra innsiden til yttersiden av membranen. I den andre fasen blir fosfoproteinkomplekset defosforylert, og natriumionet spaltes av, samtidig som et kaliumion bindes. Molekylet beveger seg igjen, denne gangen fra yttersiden til innsiden av membranen og blir på ny fosforylert. To andre enzymer deltar i denne prosessen, nemlig kinase på innsiden av membranen og fosfatase på utsiden.
Den enzymatiske ionepumpen er meget følsom for alle slags ytre påvirkninger. Hvis hjernen ikke får tilførsel av oksygen innen tre minutter, hvilket kan skje for eksempel ved et alvorlig hjerteinfarkt, settes den enzymatiske pumpen ut av spillet. Dette fører til nedsatt funksjon og i senere stadier til at deler av hjernen dør.
Pumpen er også meget følsom for karbonmonoksid, og bevisstløsheten som inntrer ved selv lette forgiftninger, kan tilskrives den skadelige effekten av gassen. Giften cyanid har en direkte effekt på dannelsen av ATP. Forskning på disse mekanismene har bidratt til å gi en molekylær forklaring på flere alvorlige sykdommer i sentralnervesystemet.
I tillegg til de meget viktige prosessene som er nevnt ovenfor, er ATP også uunnværlig for sammenkoblingen av aminosyrer til proteiner (proteinsyntese) og for kopiering av arvematerialet (DNA) i celler som skal dele seg.
Kommentarer (1)
skrev Inga Baadshaug Eide
Er det riktig å ha negativt fortegn på energien på høyre side av ATP->ADP-ligningen?
Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.
Du må være logget inn for å kommentere.