Garay R P, Garrahan P J
J Physiol. 1973 Jun;231(2):297-325. doi: 10.1113/jphysiol.1973.sp010234.
在细胞内钾浓度较高时,红细胞中钠的外流随细胞内钠浓度的增加呈S形曲线变化。随着细胞内钾浓度降低,S形区域以及钠外流达到最大值一半时的细胞内钠浓度值均逐渐向零偏移。
如果假设钠外流速率与占据三个相同且不相互作用位点的泵单元数量呈线性关系,那么细胞内钠对钠外流曲线形状的影响就可以得到定量解释。
如果假设钠泵的钠内位点对细胞内钾也表现为相同且不相互作用的位点,即钾载体复合物无法促进钠的转运,那么细胞内钾对钠外流曲线形状的影响就能得到充分解释。钠泵对细胞内钾的表观亲和力比对细胞内钠的表观亲和力约小50倍。
细胞内钾不仅改变钠泵对钠的表观亲和力,还影响其周转速率。钠 - 钾交换的周转速率随细胞内钾浓度增加呈曲线变化,在细胞内钾浓度约为30 mM时达到饱和。钠 - 钠交换的周转速率随细胞内钾浓度呈线性增加。
钠 - 钠交换速率对细胞内钾的线性依赖性解释了为什么当细胞内钠以细胞内钾为代价增加时,钠 - 钠交换速率在经过最大值后会逐渐降低。
假设外部钠对钠 - 钠交换速率的影响是由于每个泵单元上三个相同且不相互作用的位点被外部钠占据,那么这种影响就可以得到令人满意的解释。钠泵对外部钠的表观亲和力比对内部钠的表观亲和力约小160倍。
在所有测试的实验条件下,发现细胞膜一侧表面的通量与阳离子浓度之间的关系仅因细胞膜另一侧表面阳离子组成的变化而改变一个恒定因子。这一事实强烈表明钠泵的内外位点之间不存在相互作用。
内外阳离子对钠泵催化的钠 - 钾和钠 - 钠交换的影响表明,阳离子通量与内外位点同时被相关阳离子占据的泵单元数量成正比。因此,离子转运的顺序模型似乎无法充分描述红细胞主动运输的分子机制。