Lösungsvorschlag

1. Bau und Funktionsweise Natrium-Kalium-Pumpe:
   
   
   • Transmembranprotein
   • aktiver Antiport-Carrier (Pumpe): 3 Natrium- gegen 2 Kaliumionen unter Energiezufuhr ( ATP ) gegen das jeweilige Konzentrationsgefälle (und in der Summe gegen das Ruhepotential)

Ablauf:

• Grundzustand: Carrier zum Zellinneren geöffnet: 3 Natriumionen docken an spezifischen Bindungsstellen im Carrier an.
• zusätzliche Bindung eines ATP-Moleküls (auf der Zellinnenseite)
• ATP-Hydrolyse: ATP → ADP + Pi + H2O → Pi bleibt am Carrier gebunden, ADP und H2O lösen sich → die durch die ATP-Spaltung frei gewordene Energie wird zur Konformationsänderung („Umklappen“) des Carriers genutzt → Öffnung zur Zellaußenseite
• Natriumionen lösen sich vom Carrier und diffundieren in den Extrazellularraum.
• 2 Kaliumionen binden an spezifischen Bindestellen im Carrier → Carrier klappt in Grundzustand zurück, Pi löst sich → Kaliumionen verlassen den Carrier ins Zellinnere.

2. Natrium-Kalium-Pumpe und das Ruhepotential:
   
   Da drei Natriumionen von innen nach außen jedoch nur zwei Kaliumionen von außen nach innen befördert werden, vergrößert sich der Anteil der negativen Ladungsträger innen und damit auch das Ruhepotential. [Dies entspricht ca. 10% des Ruhepotentials.]

3. Name Natrium-Kalium-Pumpe ist biochemisch falsch:
   
   Kurzform für Natriumionen-Kaliumionen-Pumpe

4. Natrium-Kalium-ATPase
   
   Die ATP-Hydrolyse liefert die notwendige Energie für den Transport von Natrium- und Kaliumionen gegen ihr Konzentrationsgefälle. Der Carrier wirkt dabei – vereinfacht gesagt - auf das ATP-Molekül wie ein Enzym.

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