Йон помпи

Видео: Невроните Лекция 3 - Натрий-калий помпа

Ion помпи молекулни механизми, наречени локализиран в мембраната и способна да транспортира материал от енергията, която се освобождава при разцепване на АТР или друг вид енергия.

Тези механизми са резултат от еволюционно адаптация на организмите да промени в йонната състава на околната среда. Според Grennera D. (2004), протеините се появяват, за да функционира добре в първичния океан среда, съдържаща предимно K⁺ и Mg²⁺. С течение на времето, съставът на океана се е променило и да станат преобладаващи йони Na⁺ и Ca²⁺. Поради това се механизъм, който ограничава концентрацията на тези йони в клетките, но ги държи K⁺ и Mg²⁺. Този механизъм се превръща в натриев и калциев помпата. Последното е в състояние да поддържа между цитозолен и извънклетъчна течност градиент 1000 пъти концентрация Са²⁺. В резултат на това днес всички многоклетъчни организми Na⁺ и Ca²⁺ са основните йоните на извънклетъчната среда. Последният служи вътреклетъчен медиатор за много метаболитни процеси, използващи хормони или други биологично активни вещества, които причиняват бързо преходни промени на тока на йони през плазмената мембрана и вътреклетъчните отделения между.

Работата на биологичното помпата има определени характеристики. Първо, - движението на йони срещу очакваната посока на дифузия на конюгата с паралелно разцепване на АТР. Скоростта на йонен транспорт чувствителни на температура, като стимулатори или инхибитори работи асиметрично, т.е. вътрешните и външните страни на мембраната по различни начини. Основната характеристика собственост на йон помпи за трансфер на йони се само в една посока, т.е. вектор.

Йонни помпи са основна пречка за увеличаване на ентропията в биосферата. Има само три: протонната, натрий и калций. Всички живи клетки съдържат протонни помпи. В висшите организми действа като протонна помпа Генератори АТР от енергията, освободена в трансмембранния транспорт на водородните йони в градиентите на електричното поле и йонни концентрации. В по-ниските животни и растения са не само протонни помпи, генератори, но помпи двигатели, които носят Н⁺ electrodiffusion срещу силите, дължащи се на енергията на АТФ или други външни източници на енергия. Протонна помпа в растения и микроорганизми да спаси клетка от силни външни влияния - температурни промени, осмотичното налягане, механични въздействия и т.н. Следователно, тези клетки са защитени с твърда черупка на полизахарида, който е различен по състав от животински клетъчни мембрани.

За разлика от генеричен натриев протонна помпа и калций са открити само при животни. В този случай, натрий е свързан с работата на първо място на нервната и съединителната тъкан, и калциев се открива само в мускулите. За разлика от протон, те реагират на промените в съотношения на елементите в клетката, стабилизиращи и регулиране на животните вътреклетъчен комуникация и действие. Помислете за механизма на действие на биологичен помпа повече.

Видео: Как Ion Помпи работа

протонната помпа

Както бе споменато, всички клетки използват същия механизъм на енергия свързване се получава чрез окисление главно от въглехидрати и мастни киселини (понякога - протеини или ТС) в митохондриалния матрикс, работата на мембранно свързан протонната помпа. Протонната помпа е универсална, т.е. тя може да работи като генератор и като мотор. В режим генератор на енергията се превръща електрическото поле и диференциалната концентрацията на водородните йони (протонен градиент) В химична енергия, която се съхранява под формата на АТФ. Аденозин трифосфат е "енергия валута" на клетката, което се оказа Нобелова награда за физиология или медицина 1953 FA. Lipmann.

Видове са фотосинтетичния протон помпен агрегат хлоропласти и респираторни единици митохондриите. Те понасят трансмембранен хидрониев йон (Н₃О⁺) Чрез поглъщане на светлина или окисляването на органични съединения. И в двата случая йони се транспортират в една посока, т.е. вектор. Протон градиент се използва АТР-синтаза за синтезата на АТР за мол от споменатите преносими хидрониев йони съхраняват енергия от около 24 кДж.

митохондриална протонната помпа транспортира водородни йони Н⁺ от едната страна на вътрешната мембрана на друга, в пространството на intermembrane. С този набор от вътрешната мембрана електрохимична протонен градиент - PGE (разлика рН от двете страни на мембраната, &Delta-рН), Който заедно с потенциал трансмембранния (&делта-&Psi) ви позволява да започнете процеса на генериране на енергия. Тя участва ензим Н⁺ - tranlotsiruyuschaya АТФ синтаза, разположен във вътрешната митохондриална мембрана. Той синтезира АТР от аденозин 5`-дифосфат (ADP) и неорганичен фосфат (Pi). Така протони поток обратно в митохондриалния матрикс. Процесът на ензимно превръщане в окислителни метаболити, наречени енергия окислително фосфорилиране. По този начин, ATPсинтаза тече в обратна посока в сравнение с ATPаза. Цялата идея, че синтеза на АТФ, свързани с прехвърляне на протонната енергия от градиента на концентрация, се нарича теория hemoosmoticheskoy (Mitchell, 1961). През 1978 г., Мичъл, получени за тази работа с Нобелова награда за химия.

Преходът на електрон в процеса на окисляване от един акцептор в друга, от по-висока към по-ниска енергия състояние, се извършва система за електронен трансфер (дихателната верига - DC). Той се състои от три протеинови комплекси вградени във вътрешната мембрана на митохондриите и две подвижни-молекулни транспортери - убихинон (коензим Q) и цитохром с. Като цяло, има 15 носители. Всички те принадлежат към гамата от окислително-редукционни ензими и са подредени във възходящ ред на потенциали от -0,4 до 0,8 кДж мол.

Енергията, освободена при прехода от един набор в друга, се използва за транспортиране на протоните в intermembrane пространство. В действителност, в дихателните електронна транспортна верига на настъпва между металните атоми координиращи протезния групата на протеинови комплекси, с всяка следваща по-сложна електронна афинитет, отколкото предишната. Тъй като най-висок афинитет към електроните има О₂, е ограничен рецептор електронна транспортна верига за образуване на вода.

Основните източници на енергия в нормален работен клетката са въглехидрати и мазнини. Въглехидратите се окисляват в цикъла на обменните реакции нарича гликолиза, където разграничи 10 отделни ензимни реакции. реакция Обобщение гликолиза е както следва:

глюкоза + 2ADP + 2пи + 2NAD⁺ 2 пируват + 2 NADH + 2 Азиатско-тихоокеанския регион,

където Pi - неорганичен фосфат.

Тези частични реакции на окисление се появят в цитоплазмата. Получената пируватът се транспортира в митохондриалния матрикс, който се окислява напълно. първо да се ацетил-CoA (чрез пируват дехидрогеназа) И след цикъла на лимонена киселина (цикъла на Кребс, или цикъл трикарбоксилна киселина - CTLs), където освободените електрони да мигрират по дихателните tsepi- при което се получават допълнителни молекули АТР. В резултат на пълно окисление на глюкоза молекула 1 форми 38 ATP молекули, както е показано на диаграмата (фиг. 1).

Фиг. 1. Управление окислението на глюкоза молекули

По същия начин се окислява и мастни киселини, получени чрез разцепване на триглицеридите неразтворими в цитоплазмата. Те попадат в митохондриалния матрикс, под формата на ацил-CoAпроизводни и напълно окислява в цикъла &бета--окисляване, 4, които работят на ензимната реакция. Получените ацетил-СоА молекули допълнително окислени чрез цикъла на ТСА от механизъм е описано. Същността на реакциите, протичащи в цикъла на ТСА е да се получи високо енергийни електрони транспортират рециклираната midadenindinukleotidom-никотин (NADH) и възстановени флавин аденин динуклеотид (FADH₂). В този случай NADH, което е високо-енергийна междинно бързо осигурява електрони от митохондриалния матрикс дишане верига в тяхната вътрешна мембрана. Що се отнася до FADH₂, да го използвате ацил-CoAдехидрогеназа дава електрони директно към убихинон, в системата за електронен транспорт.

Първият вид на простетични групи са жълта боя ензими. Те са производни на рибофлавин (витамин B₂) риванол мононуклеотиден - FMN и Фад - FAD, получаване на електрони от сукцинат, окислява чрез цикъла на ТСА. Реакцията е директен трансфер на водородни атоми или двойка от две електрони от субстрата на окислена форма на рибофлавин izoalloksazinovogo пръстени в молекули FMN или FAD. Намалени форми (FMNFf₂ и FADH₂) Електроните прехвърля допълнително. Въпреки, че в повечето случаи, описанието на Флавин дехидрогенази за съдържанието в тях на всеки метал не говорим, че в действителност, те съдържат протеини, йони координирани nonheme Fe²⁺.

Вторият тип носители (цитохроми), Свързани с geminovoy група, в която железен йон е комплексиран с порфирин. Тези вектори централния железен атом преминава от окислена форма на Fe³⁺ с намалена Fe²⁺, прехвърляне на електрони. Както е отбелязано по-горе, промяната в валентността на централната атом е желязо цитохроми различават от хемоглобин, в която се координира хема Fe²⁺, което му позволява да изпълнява лиганди (О₂ и CO₂).

Третият тип електронни носители са желязо-серни протеини, в която 2 или 4 атома Fe ковалентно свързани към атома S цистеинови остатъци на полипептидната верига за образуване център желязо-сяра. Електрон трансфер е същата като тази на цитохром, т.е. промяна на валентността на йоните Fe.

носители Четвъртият тип са съдържащи мед цитохром с оксидазна. Те електронен трансфер се осъществява чрез промяна на валентността на медните атоми (B²⁺ - B⁺). В този случай е мед gemosvyazannym с хема желязо в центъра на биметални и участва в етапа на крайния електронен трансфер.

Така, комплексът електроните I се прехвърлят от NADH върху FMN или FAD, допълнително - за желязо протеини. Комплекс II може да се счита сукцинатдехидрогеназа. комплекс III на електронен трансфер от цитохром Ь тип 2 субекти и пациенти с тип и₁. Освен това участва в комплекс IV верига цитохром с оксидазна, биметална теми за и₃ 2, които са мед център. директно от О₂ взаимодействат B⁺ и хем по-₃. при възстановяване О₂ произвежда силна основна анион О^{2 *}, свързва спонтанно да се образува 2 протони вода (Faller, Shields, 2004- маса. 1).

Таблица 1. Компонентите на дихателната верига

Понякога тук дихателната верига АТФ синтаза наречен комплекс V, въпреки че този ензим не участва в предаването на електрони. Въпреки това е логично затваря електронен транспорт верига, превръщане на полученото протонен градиент в синтеза на АТФ. Освен това, АТР се прехвърля от матрицата на intermembrane пространство на механизъм митохондрии срещу ADP антипортер, и след това през порини навлиза в цитоплазмата.

Механизмът на синтеза на АТФ

АТР се синтезира АТФ синтаза в големи количества. На почивка, в един възрастен ежедневно превръща количество АТФ е около половината на телесното тегло и със значително натоварване може да нарасне почти до т. За изясняване на детайлите на процес синтеза на АТФ в 1997 P. Boyer (P.D. Boyer), D. Walker (J.E. Walker) и J. Skou (J.C. Scou) се получава Нобелова награда за химия.

АТФ синтаза се състои от две части: вградени в мембраната протон канал и каталитично протеин субединица. канал протон (фактор F₀) Съдържа 3 хидрофобни полипептидни видове с молекулно тегло 100-150 хиляди. Да (1 а, 2 б и 9-12). Друга част на ензима е сферичен протеин (фактор F₁) С молекулно тегло от около 500 хил. Да. Той се състои, най-малко 9 субединици на (3 - &алфа-, 3 - &бета, и 1 - &гама-, &делта-, &epsilon-). фактор F₁ лесно отмива мембраната със слаби разтворители. Най- &бета - субединици, че съдържа 3 активни центрове, които участват в предаването на протон в цикъла на образуването на АТФ. прехвърляне на протонната енергия се консумира предимно в въртенето на една от субединиците, което причинява CON конформационна промяна другите две и АТР освобождаване оформен във втората фаза на цикъла, в клетката (фиг. 2).

Фиг. 2. Опростена картина на АТФ синтаза.

АТФ синтаза функционира по много специфичен начин. Повечето ензими се свързват и освобождават субстрати и продукти спонтанно, но за пълно каталитична реакция изисква енергия. В контраст, в молекулата на АТР синтаза енергия не е необходим за синтеза на АТФ от АДФ и Р1, и ADP и фосфат допълнение към ензима, последвано от освобождаване на АТР. Излишъкът (излишък) от енергията се съхранява в ATP. &гама-, &и делта- &епсилон - subediiitsy върти в цилиндър оформен от променлив &и алфа- &бета - субединици. Това въртене стимулира структурни промени в &бета, променя неговата способност на свързване по време на цикъла (фиг. 3).

Фиг. 3. "Обвързването обмен" механизъм образуване АТР (в Boyer)

Boyer нарича АТФ синтаза "молекулно машина". Тя може да се сравни с воденица. F_о - колелата, протони поток - падащ поток от вода, като структурни промени в F₁ осигури образуването на един цикъл на въртене три молекули АТР.

Режимът на двигателя на протонната помпа, тъй като другите две, поради енергията на АТФ се създаде между клетка и средни електрохимична потенциална разлика. В този случай на енергия може да се използва мембранни потенциали векторни хранителни вещества - транспортни протеини (пермеаза) - за доставка на вещества клетките на различна химическа природа и енергийната стойност. За разлика от помпи, пермеаза конструиран симетрично по отношение на околната среда, и работа в двете посоки equiprobably, не вектор. Посоката на движение зависи от външни условия, а не от структурата на ензима. Ето защо, една такава система е определен като "psevdonasosy".

Пермеаза проявяват специфичност за субстрати, включително група. Те осъществяват активното прехвърлянето поради АТР или богати други енергийни съединения, например, фосфоенолпируватни. Активни механизми транспортни представляват три (фигура 4): 1. Uniporter, когато едно вещество се прехвърля в една посока (например, глюкоза в чернодробните клетки) - 2. symport, когато две или повече вещества се транспортират в една посока (например, аминокиселини и глюкоза заедно с йони Na⁺ в чревния епител) - 3. antiport, когато има обмен на молекули по различни начини (например, НСО₃ за Cl еритроцитите мембрана или АТР до ADP от матрицата на intermembrane пространство на митохондриите).

Фиг. 4. Активното транспортирането на йони и молекули, дължащи се на АТР хидролиза енергия

В този случай, глюкоза и аминокиселини могат да дойдат в червените кръвни клетки не само активно транспортирани, но също и от улеснена дифузия на пермеаза тип Uniporter. В този случай молекулата прехвърля в еритроцитите веднага фосфорилиран и по този начин се губи способността да напусне клетката, т.е. навън, този процес има свойствата на вектора. Специфика пермеаза за глюкоза ( "D-хексоза") Е, че тя носи само D-изомери. Това е интегрален мембранен протеин с молекулна маса 45 Ша.

Прехвърлянето на по-голямата част от разтворимите молекули през биологична мембрана, медиирано от носители или канал протеини. Каналите позволяват прехвърляне на йони през мембраната е много бързо, до 10⁸ йони / и на канал. Такъв размер на йон трансфер дължи на факта, че протеините на канала в прехвърлянето на йони от едната страна на мембраната към другия не претърпяват конформационни промени. Очевидно е, че протеинови комплекси в форма мембрана в центъра на клъстер протеин пора. Тези пори могат да се отварят и затварят в отговор на химичен или електрически сигнал. В този случай, може да се получи броя на процеси, например, свързана с рязко намаляване на кръвно-мозъчната бариера и устойчивост в резултат на влизане в нервните клетки на поливалентни йони Al³⁺ или Mn²⁺. След това се появява разстройства на неврохимични реакции в мозъка и завършва с нервни заболявания.

За разлика от канали протеини, транспортери, включени в цикъла на транспорт, подложени на конформационна промяна. Въпреки това, те се въртят в мембраната, така че мястото на свързване на веществото се транспортира първо се насочва към един и след това от другата страна на мембраната. Активни вектори за трансфер на вещество съвпадат с електронен трансфер, чрез хидролиза на АТФ или фосфоенолпируват, абсорбция светлина или йон трансфер съвместно. Типично, вектор медииран трансфер на вещества през мембраната се появява в няколко порядъка по-бавно от транспорт през каналите.

натриев помпа (Na⁺/ K⁺-комуникира ATPase)

Основната функция на тази помпа - поддържането на живия организъм електролитна хомеостаза. Тя не само регулира вътреклетъчното концентрация йони, но също така генерира електрическа потенциална разлика на мембраната. Тази помпа се намира на вътрешната обвивка на митохондриите. В резултат на действието му е описано в таблица. 5. обмен на йони се извършва срещу electrodiffusion на сили. На почивка, Ma⁺/ K⁺-ATPase използва една трета от АТР, генерирани в организма.

Помпата се стимулира вътрешната страна на мембраната само ATP и Na⁺, и отвън - само K⁺. Тъй като температурата се увеличава потока Na⁺ на клетки се увеличава. Инхибира от специфичен инхибитор на помпата - сърдечен гликозид "oubaynom" (= уабаин, строфантин G) - само върху външната страна на мембраната. Като цяло, натриев помпа обмен клетката Na⁺ за K⁺ на околната среда. Подобно на други йонни помпи, натрий Тя се състои от два основни компонента - ензим и йонен канал.

Това ATPase система принадлежи към групата на транспортни протеини, и се открива в плазмената мембрана всички животински клетки. По своята същност това е гликопротеин, състояща се от 4 субединици (2 голям цитоплазмени &алфа-₂, и 2 малки, ориентирани към външните клетки &бета-₂). Голямата субединица (120 Ша) участват в реакция цикъл фосфорилиране-дефосфорилирането, всеки път с промяна на конформационен състояние. Активен център помпа отдава ATP при вътрешната граница на мембраната и в присъствието на Na⁺ и Mg²⁺ фосфорилира чрез разцепване на фосфат от АТР. Получената ADP се в цитоплазмата и на ензим активен център и привеждане на разцепват фосфатни йони Na⁺.

Поради ензим енергия активиран АТР разцепване променя своята ориентация и форма в мембраната и се завърта в посока на средата. От клетките 3 се избута йон Na⁺, и клетката получава две йон K⁺ чрез централен порите, който е "отворен" по-малката субединица (55 Ша) на тази система. След реакцията на йонообменна от външната страна на мястото на обмен мембрана йон на ензима се завърта в първоначалното й състояние и разцепва йон 2 K⁺ и неорганичен фосфат (P_п) Вътре в клетката. Цикълът се повтаря след това.

Той констатира, че Na⁺/ K⁺-ATPase споделят много специфично Na⁺ и тя не работи на всеки друг, когато сменяте тези йони. В същото време на ензима към почти neizbiratelen K⁺. Това йон е лесно заменен, например, Rb⁺, Cs⁺, NH₃⁺, Tl⁺ и Tl³⁺. По този начин, тъй като фосфат се разцепва от АТР се свързва с активното място, АТР генерира стереоспецифичност конфигурация на активното място на натриев помпата.

Поради неравномерното разпределение на йоните селективно между клетки и среда възниква електрическа потенциална разлика на клетката или друга мембрана. Мембранният потенциал през целия живот на клетката остава почти без промяна (0.07-0.09 в). Това означава, че 5x10 размер мембрана^-9 м създава мощно електрическо поле с якост на повече от 100 хиляди. / см. Помпата постоянно носи от клетки положителен заряд (обменят 3Na⁺ 2K⁺), Създаване на електрическа потенциална разлика nondiffusion природата. Това електрическо поле поддържа всички клетки йонни помпи.

външната клетъчна мембрана обикновено е непропусклив за K⁺. Нарушаването на това намаляване на мембранната пропускливост е видно от концентрацията на К⁺ цяла кръв и увеличаване в плазмата. Промяна на пропорцията Na / K в кръвта в сравнение с нормалната стойност (от около 1.5) е придружен от нарушение на хомеостазата на системата и електролит проявява сърдечносъдови и неврологични разстройства, такива като аритмии, парестезия и парализа. В зависимост от конкретната тъкан, към която работи помпи, са показани и други специфични нарушения. Например, в нервна тъкан в случай на силно възбуждане електрогенен натриев помпа и генерираната потенциална разлика предотврати прекарването им през нервните клетки Axon след импулс група. Оказва се, че помпата ограничава потока от информация, като същевременно се поддържа стабилността на работа канал предаването на нервните импулси. По посока на вектора (в една посока), назад размножаване на пулса поради контактите на характеристиките на устройството между нервните клетки невъзможно. Очевидно, този имот може да се обясни с нарастващ във времето увреждане на клетките на нервната система и мозъка нервните хванати в капана на йоните на тежките метали (Al, Mn, Pb, Cu и др.) при болестта на Паркинсон, болестта на Алцхаймер, Уилсън и други.

калций помпа (Са-АТРаза миозин)

Ca е един от най-биологично важни елементи, включени в метаболизма на различни органи и тъкани от животни е много разнообразни. Това може да се абсорбира пасивно от клетката, която преминава през мембраната или от градиента на концентрация, или електрическо поле, или обменят за натриеви йони. Въпреки това, някои функции на организма са снабдени с трансфер само енергоемко Ca²⁺, например свиване на мускулните влакна, където Ca²⁺ действа като втори месинджър.

За да се разбере калций помпата е необходимо да се направи кратък преглед на структурата на мускулните влакна и на неговия механизъм на свиване. Протеини удължени от единия край на мускулните влакна на друг, представляват две контрактилната нишка - актин и миозин. С намаляването на мускулната те измъкне един в друг, и релаксацията на връщане към първоначалната си позиция. Мускулните влакна мембрана проникнат през мрежата, наречена саркоплазмичната ретикулум (СР). Контрактилния елемент (inokomma) Се състои от редица актомиози-нова нишки и КП, то изглежда в клетъчната мембрана на влакната vpyachennaya опасва контрактилната елемент.

В покой клетки myofibril концентрация Ca²⁺ малки (под 10 ⁵ М), докато тя е значително по-висока в СР (10 ^3аз М). Високата концентрация е осигурено в СР Ca²⁺-ATPоснови и се поддържа от специален киселинен протеинов kalsekvestrina (55 Ша). потенциала за действие идваща от накрайна шайба двигателните неврони плазмената мембрана на деполяризира чрез напречните канали на системата за T, които са тръбна инвагинация на клетъчната мембрана и е тясно в контакт с миофибрили. В резултат на това напрежение контролирано мембранен протеин ("SR-метров") Непосредствено мембрана SRZ отваря Ca²⁺-канали за освобождаване Ca²⁺ пространството между актиновите и миозиновите нишки до ниво >10 ⁵ М. Това води до освобождаване на влакна с намаляване (фиг. 5).

Фиг. 5. Схема на калций помпа

Механизмът на това описание процес е както следва: изхвърля Ca²⁺ свързана с C-субединицата тропонин, пренареждане на неговата структура. Тропонин-миозин комплекс паузи и освобождава молекула се свързват актин с миозин част, която започва цикъла на редукция. След него, на нивото на Ca²⁺ намалява поради обратно прехвърляне на активното вещество в КП, тропонин С дава Ca²⁺, комплекс тропонин тропомиозина актин молекула придобива първоначалната си позиция, блокиране на цикъла на актин миозин. Отпускането на мускулите се случи. В еукариотни клетки Ca²⁺ Тя може да общува не само с тропонин С, но също така и с подобни свойства калмодулик и парвалбумин. Такъв комплекс е директно свързана с Ca-помпа.

Тъй висока концентрация Ca²⁺ в цитоплазмата поради цитотоксичния ефект на йон е желателно, тя бързо се намалява поради многобройни много активен транспорт Ca-TFCосновите. Химически те представляват протеолилиднил. Смята се, че молекулите на калций помпа заемат трета повърхност на мембраната на мускулната тъкан. Хидролизата на една молекула АТР се транспортира в везикулите CP 2 йонни Ca²⁺. Както с натриев помпата, където активното място се свързва с АТР и 2 Ca²⁺ мембраната от цитозола, след което тя се върти вътре в балона изхвърля Ca²⁺ и ADP, а след това получава изходна позиция. По този начин, свиването на мускулите - е механична работа енергия изразходва при условие, при хидролиза на АТФ. Катализира хидролизата на самата ATP миозин, а при липса на Ca²⁺ ATP гниене и намаляване миофибрили напълно да изчезнат. Вероятно SHTF свързващо място и Ca²⁺ на миозннова взаимно конкурентен.

Многобройни проучвания са показали, че повишено съдържание Ca²⁺ вътре в клетката се предхожда от развитието на програмирана клетъчна смърт (апоптозата). Често намаляване на броя на Ca²⁺ Тя отлага старта на апоптоза. В началото на този процес се отразява и на съдържанието Zn²⁺, действия към Ca²⁺ антагонистично.

Влиянието на тези катиони засяга предимно на клетъчни мембрани, се променят, подложени на апоптоза. два вида ензими се активират по време на апоптоза - ендонуклеазен, разцепване на ДНК във вътрешните участъци на нуклеозоми, и тъкан трансглутаминаза, ковалентно свързване протеини към мембраната чрез образуване изопептидна връзки. Zn²⁺ блокира апоптоза чрез механизъм за подтискане ендонуклеазна активност. В допълнение, тези катиони засягат антиоксидантна активност на системата чрез взаимодействие с метален координиране на ензимите на системата, главно Fe и B.

По време на развитието на прехода от водната среда с високо съдържание Ca²⁺ към наземно съществуване е разработването на конюгат сложен механизъм на йон хомеостаза, тъй като тя е цитотоксичен за предотвратяване на резки промени в концентрация Ca²⁺ в извънклетъчната течност. В този механизъм, главната роля се играе от три хормони - паращитовидната (РТН), калцитриол (Витамин Е) и калцитонин (КТ). Механизмът на калциевата хомеостаза е много ефективна, а когато тя не успее да работят там, са най-различни патологични състояния, включително продължителността на живота на организма е рязко намалява.

Общи за калций и натриев помпи имот винаги носи положителни заряди асиметрично от клетката в извънклетъчната среда, само на натриев помпата на тази среда е външна среда, както и на по-калций - специализирани отделения (блистери CP) в рамките на клетката. По този начин, калций е специализирана система, помпа, предназначена за бързо регулиране на концентрацията Ca²⁺ в скелетните мускули.

Медицински bioneorganika. GK овца