Chemie-Nobelpreis 1997 für die Entdeckung der Natrium-Kalium-ATPase an Jens C. Skou. [...] In ein erregtes Neuron fließen Natrium-Ionen ein, [...] die anschließend unter Energieverbrauch wieder hinausbefördert werden müssen. Auf der Suche nach der zugehörigen Pumpe fahndete Skou [...] nach einem Enzym, das sich in der Membran von Nervenzellen befindet und ATP abbaut. Bereits 1957 [...] entdeckte er die Natrium-Kalium- ATPase, die nur dann ATP spaltet, wenn gleichzeitig die beiden Ionen anwesend sind. [...]
Die entscheidenden Hinweise, daß die Energie für den Ionentransport aus dem ATP stammt, lieferten aber Versuche mit sogenannten Erythrocytenghosts. Sie entstehen, wenn man rote Blutkörperchen (Erythrocyten) in eine Lösung bringt, deren Salzgehalt geringer ist als der in ihrem Inneren, so daß sie aufquellen. Dabei wird die  Zellmembran  für verschiedene Substanzen durchlässig, die sonst nicht passieren können. Auch der Blutfarbstoff Hämoglobin tritt aus, weshalb die Zellen das fahle Aussehen von Gespenstern  (englisch  Ghosts) annehmen.
Mit dieser Methode lassen sich Ionen- und Molekülgehalt innerhalb der Ghosts und im Medium außerhalb steuern. Dadurch konnte Skou unter anderem zeigen, daß der Transport von Natrium- und Kalium-Ionen untrennbar mit der Spaltung von ATP gekoppelt ist. Außerdem stellte er fest, daß keines der beiden Ionen für sich allein transportiert wird. Bei seinen Experimenten arbeitet die Pumpe nur dann, wenn Natrium-Ionen und ATP innerhalb der Ghosts und Kalium außerhalb vorlagen.[...]
Zunächst lagern sich drei Natrium-Ionen aus dem Zellinneren an das Enzym an. Dann überträgt ein Molekül ATP seine endständige Phosphatgruppe auf eine bestimmte Aminosäure der ATPase, die daraufhin ihre Form verändert, die Natrium-Ionen durch die Membran schleust und nach außen abgibt. Anschließend binden sich zwei Kalium-Ionen an eine andere Stelle des Enzyms. Sobald sich die Phosphatgruppe von der ATPase gelöst hat, nimmt diese wieder ihre ursprüngliche Gestalt an und entläßt die Kalium-Ionen ins Zellinnere. [...]
Zitat aus FRITSCHE, Nobelpreis für Chemie - Herstellung und Nutzung von ATP, Spektrum der Wissenschaft, Dez. 1997 (Seite 18 -21)

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