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Bomba de Na-K y otros

Esta presentación fue hecha para la clase del Prof. José Hurtado, (Psicofisiología), la cual abarca los siguientes temas: Potencial de Reposo, Potencial de Acción, Canales Iónicos y Despolarización.
by

Maite de la Guardia

on 27 June 2011

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Transcript of Bomba de Na-K y otros

Potencial de Reposo Mientras una neurona no esté enviando una señal, se dice que está en "reposo". Al estar en reposo, su interior es negativo con relación al exterior. Aunque las concentraciones de los diferentes iones tratan de balancearse a ambos lados de la membrana, no lo logran debido a que la membrana celular sólo deja pasar algunos iones a través de sus canales (canales iónicos). Las moléculas proteicas, cargadas negativamente (A-), en el interior de la neurona no pueden atravesar la membrana. Además de estos canales selectivos, existe una bomba que utiliza energía para sacar 3 iones de sodio por cada 2 iones de potasio que bombea al interior de la neurona. Finalmente, cuando estas fuerzas se balancean, y se mide la diferencia entre el voltaje del interior y el del exterior de la célula, se obtiene el potencial de reposo. El potencial de la membrana en reposo de una neurona es de aproximadamente -70 mV (mV=milivoltio), es decir que el interior de la neurona tiene 70 mV menos que el exterior. En el estado de reposo hay relativamente más iones de sodio en el exterior de la neurona, y más iones de potasio en su interior. Potencial de Acción El potencial de acción es una explosión de actividad eléctrica creado por una corriente despolarizadora. Esto significa que un evento (estímulo) hace que el potencial de reposo llegue a 0 mV. Cuando la despolarización alcanza cerca de -55 mV la neurona lanza un potencial de acción. Este es el umbral. Cuando se alcanza el umbral siempre se produce un potencial de acción estándar. No existen potenciales grandes o pequeños en una neurona, todos los potenciales son iguales. Por lo tanto, la neurona o no alcanza el umbral o se produce un potencial de acción completo; este es el principio del "TODO O NADA". La causa del potencial de acción es el intercambio de iones a través de la membrana celular. Primero, un estímulo abre los canales de sodio. Dado que hay algunos iones de sodio en el exterior, y el interior de la neurona es negativo con relación al exterior, los iones de sodio entran rápidamente a la neurona. el sodio tiene una carga positiva, así que la neurona se vuelve más positiva y empieza a despolarizarse. Los canales de potasio de demoran un poco más en abrirse; una vez abiertos el potasio sale rápidamente de la célula, revirtiendo la despolarización. Más o menos en este momento, los canales de sodio empiezan a cerrarse, logrando que el potencial de acción vuelva a -70 mV (repolarización). el potencial de acción va más allá de -70 mV (hiperpolarización), debido a que los canales de potasio se quedan abiertos un poco más. Gradualmente las concentraciones de iones regresan a los niveles de reposo y la célula vuelve a -70 mV. Bomba de Sodio y Potasio La bomba Na:K es un sistema de transporte de íons Sodio (Na) para fuera de la célula, y de íons Potasio ( K) para dentro de la misma. La bomba sodio-potasio funciona de manera asimétrica, de tal suerte que la corriente sódica de salida es de mayor magnitud que la corriente de entrada potásica. Como consecuencia de este funcionamiento asimétrico se genera el potencial de reposo transmembrana La salida del Sodio (Na+) de la célula, hace con que el líquido extracelular tenga un mayor potencial eléctrico positivo. Eso atraerá los íons negativos (Cloro, etc.) para fuera de la célula. Con más Na+ y Cl - fuera de la célula, Por diferencias de concentracion el sodio tiende a entrar a la celula (hasta igualar concentraciones) y el potasio a salir La bomba de sodio/potasio saca a los iones sodio hacia el exterior y mete a los potasio al interior. Sin la bomba Na/K entraria el sodio y saldria el potasio hasta llegar al equilibrio.
Se le dice bomba porque usa energia para mover estos iones desde donde estan menos concentrados hacia donde estan mas concentrados (en contra de su gradiente electroquimico). Al contrario, los iones sodio entran (y los potasio salen) sin gastar energia. Es otra fuerza que permite el impulso continuo del Na interior al exterior de la célula o fuera del axón. Pues contiene moléculas transportadoras de iones de Na y K; impulsando tres iones de Na por dos iones de entrada de K Por ello se mantiene baja concentración de Na y alta concentración de K en el interior de la célula durante el Potencial de Reposo. Canales Iónicos La membrana baja la resistencia y se permeabiliza al Na permitiendo su entrada, seguida de una baja transitoria de la resistencia de la membrana al K, permitiendo que salgan iones de K al exterior. Tan pronto como se alcanza el umbral de excitación/despolarización, se abren los canales iónicos Se produce un cambio rápido en el potencial de membrana de -70 a + 50mV Luego se cierran los canales de Na y no pueden entrar más. Los canales de K permanecen abiertos para que fluyan por la membrana y se restablezca el potencial de reposo. Los transportadores de Na y K eliminan el Na filtrado al interior y recuperan K que se encuentre en el exterior; y vuelve al Potencial de Reposo inicial de -70mV. Despolarización y Repolarización La despolarización es un proceso químico en el que una célula neuronal cambia su potencial eléctrico El potencial de membrana de una neurona en reposo es normalmente negativo en el zona intracelular (-70 mV). Este potencial negativo se genera por la presencia en la membrana de bombas sodio/potasio (que extraen de forma activa 3 iones Na+ (sodio) desde el interior hacia el exterior celular e introducen 2 iones K+ (potasio), consumiendo 1 molécula de ATP), canales para el potasio (que permiten el intercambio libre de los iones K+) y bombas para Cl- (que extraen cloruro de forma activa). Como resultado, el exterior celular es más rico en Na+ y Cl- que el interior, mientras que los iones K+ se acumulan en el interior respecto al exterior. El balance neto de cargas es negativo porque salen 3 iones Na+ por cada 2 iones K+ y también, por la presencia de moléculas con carga negativa en el interior celular como ATP y proteínas. Cuando una neurona recibe un estímulo, se abren los canales de sodio presentes en la membrana, y por tanto el Na+ entra en la célula a favor del gradiente de concentración, de manera que el potencial de membrana cambia a positivo mediante el intercambio de iones, produciéndose una despolarización. Si la despolarización alcanza los +160 mV, se genera un potencial de acción. El siguiente paso es la apertura de los canales de potasio y el cierre de los canales de sodio, de manera que se produce la repolarización de la membrana. Este proceso forma parte de la transmisión sináptica. La repolarización representa la vuelta al estado de reposo de la célula; es ésta la fase en la que se efectúa la producción de energía.Cuanto más se prolonga la fase de repolarización, más se reposa la célula. Presentado por: Paula Bastón Maite de la Guardia Ana G. Quintero Emelie Young Prof.: José Eloy Hurtado Psicofisiología
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