De natrium-kaliumpomp, ook bekend als Na+/K+-ATPase, is een membraaneiwit dat voorkomt in het plasmamembraan van dierlijke cellen. Het is verantwoordelijk voor het handhaven van de juiste balans van natrium- en kaliumionen door het celmembraan. Hier is een overzicht van hoe de natrium-kaliumpomp werkt:

1. Binding van natriumionen:

- Drie natriumionen (Na+) uit de extracellulaire vloeistof binden zich aan specifieke bindingsplaatsen aan de extracellulaire kant van het pompeiwit.

2. Binding van ATP:

- Een molecuul adenosinetrifosfaat (ATP), de energievaluta van de cel, bindt zich aan het pompeiwit. De binding van ATP veroorzaakt een conformationele verandering in het eiwit, waardoor de natriumionen aan de intracellulaire kant worden blootgesteld.

3. Vrijgave van natriumionen:

- De conformationele verandering in het pompeiwit leidt tot het vrijkomen van de drie natriumionen in de intracellulaire vloeistof.

4. Binding van kaliumionen:

- Twee kaliumionen (K+) uit de intracellulaire vloeistof binden zich aan specifieke bindingsplaatsen aan de intracellulaire kant van het pompeiwit.

5. Vrijgave van kaliumionen en ADP:

- De binding van kaliumionen veroorzaakt een nieuwe conformationele verandering in het pompeiwit, waardoor de kaliumionen worden blootgesteld aan de extracellulaire kant.

- Tegelijkertijd wordt ATP gehydrolyseerd tot ADP (adenosinedifosfaat) en anorganisch fosfaat (Pi), waardoor energie wordt geleverd voor het transportproces.

6. Resetten van de pomp:

- Het pompeiwit ondergaat een laatste conformationele verandering en keert terug naar zijn oorspronkelijke vorm. Hierdoor wordt de pomp gereset, waardoor deze natriumionen van de extracellulaire kant kan binden en de cyclus kan herhalen.

Samenvattend transporteert de natrium-kaliumpomp continu drie natriumionen de cel uit en twee kaliumionen de cel in, waarbij gebruik wordt gemaakt van de energie van ATP-hydrolyse. Dit proces helpt de elektrochemische gradiënt van natrium- en kaliumionen over het celmembraan in stand te houden, wat cruciaal is voor verschillende cellulaire functies, waaronder het genereren van membraanpotentialen, de overdracht van zenuwimpulsen en de regulering van het celvolume.