Bio- Natrium Kalium Pumpe?
Könnte mir vielleicht jemand helfen? Es geht um Experiment 2.
Ich versteh, dass der Natrium-Ausstrom abnimmt, wenn die Temperatur abgesenkt wird, aber im Text steht ja „kurzzeitig“. Wieso nimmt der Graph und damit der Natrium ausströmt dann weiter ab? Genauso bei der Abbildung b.
Ich hätte eher damit gerechnet dass der Ausstrom kurzzeitig weniger wird und sich dann wieder stabilisiert… wo ist mein Denkfehler? 🫠
1 Antwort
Hi,
das trifft es nicht ganz. Der Natrium-Ausstrom nimmt ja auch rechts ab (b), ohne Temperatureinfluss. In dem Abschnitt vor der DNP-Zugabe und auch danach. Man muss da ein bischen länger draufschauen, bis man es sieht. Die Neigung des Graphen ist in a anders (flacher).
Wenn man vergleicht, wie lange der Graph von b braucht, um von 100 auf 40 zu sinken, ca. 100 Minuten und das mit a vergleicht, braucht er dort 175 Minuten für den gleichen Ausstrom radioaktiven Natriums, wie in b.
D.h. der Natriumausstrom zusammen mit dem Abfallen des Graphen verläuft langsamer bei abgesenkter Temperatur. Wobei man nicht weiß, was mit "kurzzeitig" gemeint ist. Da dazu nirgends eine Angabe zu finden ist.
Die Schwierigkeit dieser Aufgabenstellung ist, die Verlangsamung auf der Zeitachse in a zu erkennen und nicht das grundsätzlich (immer) beobachtete Abfallen des Graphen als Temperatureffekt zu werten.
Das Gefälle des Graphen in Versuch b und auch a ist normal und hat nichts mit der Temperatur zu tun. Denn die Zellen wurden vorher mit radioaktivem Natrium angereichert. So dass man den Ausstrom an Natrium überhaupt messen kann. Indem man die radioaktiven Zerfälle außen misst. Ein Verlassen der Zelle von Natrium-Ionen ist dadurch erfassbar geworden. Aber natürlich ist im Zellinneren nicht unendlich viel radioaktives Natrium, sondern sein Vorrat nimmt über die Versuchsdauer ab. So kommt das Gefälle des Graphen zustande.
Wohl die Neigung des Graphen ändert sich mit abnehmender Temperatur (in a). RGT-Regel ist ein guter Vorschlag. Brownsche Molekularbewegung würde sich auf Diffusion beziehen. Aber die Frage ist ja, ist das Diffusion?
Bei Zugabe von DNP in b bricht die Austrittsrate von Natrium-Ionen zusammen und nähert sich 0. Das ist verdächtig. Im Text steht DNP blockiert die ATP-Synthese (in den Mitochondrien). Das heißt dieses Austreten von Natrium ist ATP-abhängig. Das spricht ganz eindeutig gegen eine reine Diffusion. Die hätte mit ATP nichts zu tun.
Die Beeinflussung durch DNP scheint reversibel. Bei Wiederherstellung der normalen Verhältnisse (Entfernung von DNP), beginnt die Austrittsrate von Natrium sich wieder zu erholen und nähert sich dem ursprünglichen Verlauf des abfallenden Graphen an.
Daraus kann man schließen, dass der Natrium-Transport nach außen ATP-abhängig zu sein scheint. Es ist also offenbar ein aktiver Transport (Natrium-Kalium-Pumpe, Überschrift), keine reine Diffusion.
Die RGT-Regel ist durchaus anwendbar, denn ähnlich wie enzymunterstützte biochemische Reaktionen des Stoffwechsels im Allgemeinen von der Temperatur beeinflusst werden, langsamer werden mit sinkender Temperatur, ist dieser in der Zellmembran befindliche Transporter für Natrium- und Kalium-Ionen, die Natrium-Kalium-ATPase, man erkennt es schon am Namen -ase, ein Enzym und unterliegt der gleichen Temperaturabhängigkeit. So dass es langsamer arbeitet, wenn die Temperatur verringert wird (a).
https://de.wikipedia.org/wiki/Natrium-Kalium-Pumpe
LG
