Natrium-draselná pumpa

Na+/K+-ATPáza (také známá jako pumpa Na+/K+ nebo sodno-draselná pumpa) je enzym (EC 3.6.3.9) umístěný v plazmatické membráně (konkrétně elektrogenní transmembránová ATPáza). Nachází se v plazmatické membráně prakticky každé lidské buňky a je společný celému buněčnému životu. Pomáhá udržovat buněčný potenciál a regulovat buněčný objem.

Aby byl zachován buněčný potenciál, musí buňky v buňce udržovat nízkou koncentraci sodíkových iontů a vysokou hladinu draselných iontů (intracelulární). Mimo buňky (extracelulární) jsou vysoké koncentrace sodíku a nízké koncentrace draslíku, takže difuze probíhá přes iontové kanály v plazmatické membráně. Aby byly zachovány odpovídající koncentrace, pumpa sodík-draslík pumpuje sodík ven a draslík dovnitř prostřednictvím aktivního transportu.

Vzhledem k tomu, že plazmatická membrána je mnohem méně propustná pro sodík než pro draselné ionty, je konečným výsledkem elektrický potenciál (negativní intracelulárně).

Elektrický a koncentrační gradient vytvořený sodno-draselnou ATPázou podporuje nejen klidový potenciál buněk, ale i akční potenciály nervů a svalů. Export sodíku z buňky představuje hnací sílu pro několik usnadněných transportérů, které do buňky dovážejí glukózu, aminokyseliny a další živiny. Přenos sodíku z jedné strany epitelu na druhou stranu vytváří osmotický gradient, který pohání absorpci vody.

Na-K pumpa nacházející se v membráně srdečních buněk je důležitým cílem srdečních glykosidů (například digoxinu a ouabainu), inotropních léků používaných ke zlepšení srdeční výkonnosti zvýšením síly kontrakce.

Kontrakce jakéhokoliv svalu je závislá na 100- až 10000krát vyšší než klidové intracelulární koncentraci Ca, která, jakmile je uvedena zpět na normální úroveň nosným enzymem v plazmatické membráně a vápníkovou pumpou v sarkoplazmatickém retikulu, sval relaxuje.

Jelikož tento nosný enzym (Na-Ca translokátor) využívá Na gradient generovaný pumpou Na-K k odstranění Ca z nitrobuněčného prostoru, zpomalení pumpy Na-K má za následek trvale vyšší hladinu Ca ve svalu, což nakonec povede k silnějším kontrakcím.

Na+/K+-ATPázu objevil Jens Christian Skou v roce 1957, když pracoval jako odborný asistent na Katedře fyziologie na univerzitě v Aarhusu v Dánsku. Svou práci publikoval v roce 1957.

V roce 1997 obdržel polovinu Nobelovy ceny za chemii „za první objev enzymu transportujícího ionty, Na+, K+ -ATPázy“.