Jens C. Skou tidak hanya menemukan enzim. Dia menemukan mekanisme yang membuat sel-sel saraf tetap aktif dan otot berkontraksi. Tanpa mesin biologis kecil ini, pikiran Anda tidak akan berpindah dari satu neuron ke neuron berikutnya. Jantungmu tidak akan berdetak.
Skou lahir di Lemvig, Denmark, pada tanggal 8 Oktober 1918. Ia meninggal di Aarhus pada tanggal 28 Mei 2018. Hampir sepanjang hidupnya, ia adalah seorang ahli biofisika yang mengajar di Universitas Aarhus. Namun warisannya bertumpu pada satu terobosan monumental: penemuan adenosin triphosphatase (Na+-K+ ATPase) yang teraktivasi oleh natrium-kalium.
Penemuan ini membuatnya mendapatkan Hadiah Nobel Kimia pada tahun 1997. Dia berbagi kehormatan dengan Paul D. Boyer dan John E. Walker. Namun sementara yang lain memetakan cara kerja ATP, Skou mengidentifikasi pompa sebenarnya yang menggerakkannya.
Dari Saraf hingga Selaput Kepiting
Skou belajar kedokteran di Universitas Kopenhagen. Ia memperoleh gelar doktor dari Universitas Aarhus pada tahun 1954. Penelitiannya tidak dimulai dari ruang hampa. Itu dibangun berdasarkan karya Sir Alan Hodgkin dan Richard Keynes.
Para ilmuwan Inggris tersebut telah mengamati natrium dan kalium bergerak melalui sel-sel saraf. Mereka memperhatikan sesuatu yang aneh. Ketika sebuah neuron diaktifkan, ion natrium membanjiri masuk. Untuk mengatur ulang sel agar menerima sinyal berikutnya, ion-ion tersebut harus didorong keluar kembali.
Ini tidak pasif. Itu bertentangan dengan arus alami. Konsentrasi natrium lebih tinggi di luar sel dibandingkan di dalam. Memindahkannya kembali membutuhkan energi. Secara khusus, diperlukan adenosin trifosfat (ATP).
Skou membawa teka-teki ini lebih jauh. Pada akhir tahun 1950-an, ia mengajukan gagasan radikal. Enzim bertanggung jawab untuk memindahkan molekul melintasi membran sel. Itu bukan sekedar penghalang. Itu adalah transporter aktif.
Ia menguji teori ini dengan menggunakan membran dari sel saraf kepiting. Kepiting dipilih karena sarafnya yang besar dan mudah dijangkau. Hasilnya tidak dapat disangkal. Dia telah mengisolasi enzim yang sekarang dikenal sebagai Na+-K+ ATPase.
Cara Kerja Pompa Sebenarnya
Enzim tersebut berada di membran plasma sel hewan. Ini bertindak sebagai penjaga gerbang yang ketat.
Ini aktif ketika mendeteksi kondisi tertentu. Kalium eksternal memicunya. Natrium internal menjadi bahan bakarnya. Setelah terlibat, ia melakukan siklus tanpa henti:
- Memompa natrium keluar sel.
- Menarik kalium ke dalam sel.
Pertukaran ini menjaga keseimbangan kritis. Di dalam sel, potasium tetap tinggi. Natrium tetap rendah. Di luar, yang terjadi justru sebaliknya. Gradien ini bukan opsional. Ini penting untuk kehidupan.
Enzim memompa natrium keluar sel dan kalium ke dalamnya, sehingga mempertahankan konsentrasi kalium intraseluler yang tinggi dan konsentrasi natrium yang rendah dibandingkan dengan lingkungan eksternal sekitarnya.
Temuan Skou tidak hanya menjelaskan sinyal saraf. Mereka mengungkap kelas dasar mesin biologis. Enzim lain bekerja dengan cara yang sama. Ini termasuk pompa ion yang mengontrol kontraksi otot.
Mengapa Ini Penting bagi Anda
Anda mungkin bertanya-tanya mengapa saraf kepiting penting bagi manusia. Hal ini penting karena biologinya dilestarikan. Pompa natrium-kalium di otak Anda bekerja persis seperti yang Skou pelajari pada kepiting
