Маленький рассказик на натрий-калиевую тему

Существует иерархия жизненной важности огромного числа процессов обмена веществ. Например, ионный натриевый канал, который находится в апикальной мембране поляризованных эпителиальных клеток, в основном клеток почек, лёгких и кишечника, позволяет осуществлять транспорт ионов Na+ сквозь мембрану, поскольку ион натрия окружен большим количеством молекул воды и эта гидратная оболочка не позволяет иону натрия проникать в клетку пассивно. Поддержание многих клеточных функций происходит с помощью натрий-калиевой АТФ-азы, для работы которой необходим магний. Натрий-калиевая АТФ-аза откачивает натрий из клетки, одновременно закачивая в него калий, но в отсутствии натриевого ионного канала в клетке не будет натрия, который нужно будет откачивать. Так вот, оказывается, что нарушение работы натриевого канала вызывает более повреждающее действие, нежели факторы, вызывающие ингибирование натрий-калиевой АТФ-азы.

Один из числа распространённых в природе нейротоксинов - тетродотоксин, известный как яд рыбы фугу, у многих других животных, например, у самого ядовитого на свете животного - калифорнийского тритона, вызывает мгновенную смерть в ничтожных концентрациях. Связано это с тем, что одна из частей небелковой органической молекулы тетродотоксина по своим очертаниям похожа на атом натрия. Этой своей частью как молеклярной пробкой тетродотоксин запирает вход в семь из известных девяти вариантов натриевых каналов. Токсичность тетродотоксина почти в 170 раз выше токсичности цианистого калия. Таким образом, имеется два интегральных встроенных в клеточную мембрану белка, один из который накачивает в клетку натрий, а другой - выкачивает из клетки натрий, одновременно закачивая в неё калий. Нарушение работы первого белка приводит к несравнимо более катастрофическим последствиям, чем нарушение работы второго. Эволюционно эта диспропорция физиолого-биохимического действия возникла по той причине, что формирование растительноядного предка человека происходило в условиях, когда количество натрия в растительной пище было в десятки раз ниже содержания калия в этой пище, а натрий добывать человек ещё не научился.