Натрий-кальциевый обменник (также обозначается как Na ⁺ /Ca ²⁺ обменник ) является трансмембранным белком цитоплазматической мембраны , транспортирующем ионы кальция из клетки в обмен на ионы натрия , которые поступают в клетку (механизм антипорта ). Обменник использует энергию, накопленную в электрохимическом градиенте натрия, пропуская три иона Na ⁺ в клетку по градиенту концентрации и выводя один ион Ca ²⁺ из клетки против градиента концентрации ( вторично-активный транспорт ) . Обменник существует в различных типах клеток многих животных и представляет собой один из самых важных клеточных механизмов удаления Ca ²⁺ .

Функционирование

В клетках, способных к возбуждению ( нейронах , миоцитах , и др.), существует значительные различия в концентрации ионов с внешней и внутренней стороны плазматической мембраны , в том числе градиенты концентраций Na ⁺ /Ca ²⁺ (см. потенциал покоя ). Поддержка этих градиентов необходима для формирования потенциала действия и реакции клетки на определенный стимул . Градиент концентрации Ca ²⁺ поддерживается двумя транспортными белками цитоплазматический мембраны – Ca ²⁺ АТФазой и Na ⁺ /Ca ²⁺ обменником. Ca ²⁺ АТФаза имеет высокое сродство к ионам кальция, но относительно невысокую скорость работы, а Na ⁺ /Ca ²⁺ обменник, наоборот, имеет невысокое сродство, но высокую скорость переноса Ca ²⁺ (до 5000 ионов Ca ²⁺ в секунду) . Поэтому эти два белка дополняют друг друга - при высоких концентрациях кальция внутри клетки (деполяризации мембраны) обменник быстро выводит кальций, после чего Ca ²⁺ АТФаза еще больше понижает концентрацию кальция до обычных значений в сотни нМ.

Ссылки

1. Yu, SP; Choi, D.W. Na ⁺ –Ca ²⁺ exchange currents in cortical neurons: concomitant forward and reverse operation and effect of glutamate (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1997. — Vol. 9 , no. 6 . — P. 1273—1281 . — doi : . — .
2. Dipolo, R; Beaugé, L. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2006. — Vol. 86 , no. 1 . — P. 155—203 . — doi : . — . 14 июня 2009 года.
3. Carafoli, E; Santella, L; Branca, D; Brini, M. Generation, control, and processing of cellular calcium signals (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2001. — Vol. 36 , no. 2 . — P. 107—260 . — doi : . — .