Quel est le processus par lequel l'ATP est utilisé pour déplacer les ions sodium hors de la cellule et le potassium vers les neurones complètement rétablis dans des conditions de repos ?

La pompe sodium-potassium (également appelée Na+/K+-ATPase ou pompe Na+/K+-ATPase) est une protéine membranaire qui utilise l'énergie de l'hydrolyse de l'ATP pour transporter trois ions sodium hors de la cellule et deux ions potassium dans la cellule. Ce processus est essentiel au maintien du potentiel de repos des neurones et autres cellules excitables, et joue également un rôle dans la régulation du volume cellulaire, du pH et d’autres fonctions cellulaires.

Le potentiel de repos est la différence de potentiel électrique entre l’intérieur et l’extérieur d’une cellule. Dans les neurones, celle-ci est maintenue à environ -70 millivolts. Lorsqu’un neurone est stimulé, la pompe sodium-potassium est inhibée et les ions sodium envahissent la cellule. Cela rend le potentiel membranaire moins négatif et peut éventuellement atteindre un potentiel seuil auquel le neurone déclenche un potentiel d'action.

Après le potentiel d'action, la pompe sodium-potassium est activée et commence à pomper les ions sodium hors de la cellule et les ions potassium à l'intérieur. Ce processus rétablit progressivement le potentiel de repos.

Étapes impliquées

1. La première étape consiste à lier trois ions sodium au côté extracellulaire de la pompe . Cela provoque un changement conformationnel de la protéine qui expose les sites de liaison du côté intracellulaire de la pompe.

2. Deux ions potassium se lient ensuite à ces sites, ce qui provoque un autre changement conformationnel de la protéine . Ce changement de forme est ce qui déplace réellement les ions à travers la membrane.

3. La dernière étape est l'hydrolyse de l'ATP en ADP . Cela fournit l’énergie nécessaire pour terminer le cycle de transport.

La pompe sodium-potassium est un élément essentiel de la capacité du corps à maintenir l’homéostasie. En régulant les concentrations d'ions sodium et potassium dans le sang, la pompe aide à contrôler l'équilibre hydrique et la pression artérielle du corps. Il joue également un rôle dans la contraction musculaire, la transmission nerveuse et d’autres fonctions cellulaires importantes.