Soru:
Hücre zarında bulunan sodyum-potasyum pompası, bir ATP harcayarak 3 Na⁺ iyonunu hücre dışına, 2 K⁺ iyonunu ise hücre içine taşır. Eğer bir hücre 20 ATP molekülü harcarsa, toplamda kaç iyon taşınmış olur ve hücrenin iç ve dış kısmındaki yük dengesi nasıl etkilenir?
Çözüm:
💡 Bu soruyu çözmek için pompanın bir döngüsünde gerçekleşen iyon hareketini ve net yük değişimini hesaplamalıyız.
- ➡️ Adım 1: Bir ATP için taşınan iyon sayısını bul. Pompa, 1 ATP harcayarak 3 Na⁺ + 2 K⁺ = 5 iyon taşır.
- ➡️ Adım 2: Toplam iyon sayısını hesapla. 20 ATP × 5 iyon/ATP = 100 iyon taşınmış olur.
- ➡️ Adım 3: Net yük değişimini analiz et. Her döngüde hücre dışına 3 pozitif yük (Na⁺) çıkar, hücre içine 2 pozitif yük (K⁺) girer. Bu, her seferinde hücre dışına net 1 pozitif yük çıkması anlamına gelir (\(3^+_{çıkan} - 2^+_{giren} = 1^+_{net}\)).
- ➡️ Adım 4: 20 döngü için net yük değişimini hesapla. 20 döngü × 1 net pozitif yük/döngü = 20 pozitif yük hücre dışına aktarılır. Bu, hücre içinin daha negatif, dışının ise daha pozitif hale gelmesine neden olur.
✅ Sonuç: Toplam 100 iyon taşınmıştır ve hücrenin içi, dışına göre 20 birim daha negatif yükle yüklenmiştir.
