Bomba Sodio-Potasio

Proceso

• En su forma inicial, la bomba está abierta hacia el interior de la célula. En esta forma, la bomba se une fácilmente a iones Na+ (tiene una alta afinidad por ellos) y tomará hasta tres de ellos.

• Cuando se unen los iones Na+ hacen que la bomba hidrolice (degrade) ATP. Un grupo fosfato del ATP se une a la bomba, es decir, se fosforila. En el proceso se libera ADP como producto secundario.

• La fosforilación hace que la bomba cambie de forma, y se reoriente de manera que se abre hacia el espacio extracelular. En esta conformación, los iones Na+ ya no se unen tan fácilmente a a la bomba (tiene una afinidad baja hacia ellos), por lo que los tres iones Na+ se liberan en el exterior de la célula.

• En su forma orientada hacia el exterior, la bomba cambia de compañeros y ahora se une fácilmente a (tiene una alta afinidad por) iones K+. Se unirá a dos de ellos, lo que desencadena la eliminación del grupo fosfato unido a la bomba en el paso 2.

• Sin el grupo fosfato, la bomba regresa a su forma original, y se abre hacia el interior de la célula.

• En su forma orientada hacia el interior, la bomba ya no se une fácilmente a iones K+, por lo que libera los dos iones K+ hacia el citoplasma. La bomba está otra vez como en el paso 1 y el ciclo puede comenzar de nuevo

CONCLUSIÓN

• En este proceso solo implica que la proteína va y viene entre dos formas: una forma orientada hacia el interior con una gran afinidad por el sodio (y poca afinidad por el potasio) y una forma orientada hacia el exterior con una elevada afinidad por el potasio (y baja afinidad por el sodio). La proteína puede alternar entre ambas formas mediante la adición o eliminación de un grupo fosfato, lo que a su vez es controlado por la unión de los iones transportados.

Potencial de la membrana

Existen gradientes de concentración de Na y K en la membrana. Los iones se desplazan por sus gradientes mediante canales, lo que conduce a una separación de cargas que crea el potencial de reposo.La membrana es mucho más permeable al K que al Na por lo que el potencial de reposo está cerca del potencial de equilibrio del K (el potencial que generaría el K si fuera el único ion en el sistema).

Es una proteína de membrana presente en todas las células de nuestro organismo. Es un transportador de iones. Utiliza energía para expulsar moléculas. Este sistema permite mantener la concentración intracelular baja alta. Las moléculas tienden entrar y salir de la células en función de su concentración. Es decir, si hay mayor cantidad de un ión dentro que fuera de la célula, este tiende a salir para que las concentraciones se igualen. Es lo que se denomina transporte a favor de gradiente. Pero, si esto ocurriese sin limitación, todos las células de nuestro organismo tendrían la misma composición, lo que imposibilitaría las funciones celulares. Por este motivo, existen transportadores de transporte activo, es decir, que utilizan energía para movilizar moléculas en contra de gradiente. Por tanto, esto es lo que hace la bomba de sodio-potasio.

La bomba sodio-potasio transporta sodio hacia afuera de la célula y potasio hacia adentro de la misma en un ciclo repetitivo de cambios de conformación (forma). En cada ciclo, tres iones de sodio salen de la célula y entran dos iones de potasio.

Cómo los iones cruzan la membrana

Debido a su carga, los iones no pueden pasar directamente a través de las regiones de lípidos hidrofóbicos ("temerosos del agua") de la membrana. En cambio, tienen que utilizar canales de proteína especializados que proporcionan un túnel hidrofílico ("amante del agua") que cruza la membrana. Algunos canales, llamados canales de filtración, están abiertos en neuronas en reposo. Otros se cierran en neuronas en reposo y solo se abren en respuesta a una señal. Algunos canales iónicos son altamente selectivos para un tipo de ion, pero otros permiten el paso de varios tipos de iones. Los canales iónicos que permiten principalmente el paso de K se denominan canales de potasio y los canales iónicos que permiten principalmente el paso de Na se denominan canales de sodio.

ATP

En las células, el ATP se sintetiza a través de la respiración celular, un proceso que se lleva a cabo en las mitocondrias de la célula. Durante este fenómeno, se libera la energía química almacenada en la glucosa, mediante un proceso de oxidación que libera CO2, H2O y energía en forma de ATP.En biología, este proceso de hidrólisis se refiere a la descomposición del ATP en subunidades de ADP, la cual le brinda a la bomba la energía necesaria para llevar a cabo su función de transportar el sodio y el potasio.