Bomba sodio potasio

BOMBA SODIO- POTASIO

Primeramente, la bomba sodio-potasio es una estructura proteica que se puede encontrar en muchas membranas celulares, es un suceso fisiológico durante el cual se produce un intercambio de iones de sodio y potasio a través de la membrana. Este suceso es muy importante, debido a que es un proceso que va directamente ligado al correcto funcionamiento del sistema celular y, por lo tanto, de todo el organismo. Gracias a la bomba sodio potasio las células pueden realizar el intercambio adecuado de iones en el medio extra e intracelular, proceso que se nombra como transporte activo, el cual se hace en contra del gradiente de concentración. Es decir, en el interior de la célula, el sodio está menos concentrado que en el exterior, mientras que con el potasio ocurre lo contrario, habiendo menor concentración fuera que dentro.

Para llevar a cabo este proceso la bomba utiliza energía, la cual es obtenida mediante la hidrólisis del ATP y, por lo tanto, se considera una encima del tipo Na+, K+-ATPasa. A partir de ahí, al momento de gastar dicha energía permite que la célula expulse sodio mientras introduce potasio.

Por un lado, es importante resaltar que la bomba desplaza iones, por tal razón pertenece a la clase de las bombas iónicas de la clase P. Este tipo de bombas están desarrolladas por al menos una subunidad catalítica alfa transmembrana, estructura que posee sitios de unión para moléculas de ATP y los iones de Na+ y K+. Dichas subunidades representan el componente catalítico de la enzima, de esta manera, ejerce así la función de la bomba anteriormente mencionada y, por consiguiente, por una subunidad beta, las cuales no participan de forma directa en la función de bombeo, pero sí se ha comprobado que en su ausencia la bomba sodio-potasio no cumple su principal función de manera eficiente.

Con referencia a su funcionamiento, se puede decir que consiste en mantener la homeostasis del medio intracelular, controlando las concentraciones de estos dos iones. Lo anterior se puede relacionar a la comparación de la célula con un globo lleno de agua dulce arrojado en el mar. Su capa es casi-semipermeable y en el medio interno tiene propiedades químicas demasiado diferentes al medio exterior. Por lo tanto, la célula posee concentraciones variables de diferentes sustancias en comparación con el medio que la rodea, teniendo diferencias significativas con el sodio y el potasio.  Para conseguir este objetivo, la bomba realiza procesos fundamentales como: transporte de iones, en el cual introduce iones de K+ y expulsa iones de Na+, implicación de la bomba en la que el sodio entre y el potasio salga, dado que están menos y más concentrados en el interior de la célula, respectivamente. Por consiguiente, el control del volumen celular, por lo que al salir y entrar iones también se controla el volumen celular, de tal manera que se controla la cantidad de líquido que hay dentro de una misma célula. Y por último, generación del potencial de membrana, esto es debido a que al expulsar tres iones de sodio por cada dos de potasio que introduce, la membrana celular permanece negativamente cargada en su cara interna. Lo anterior genera diferencias de cargas entre el interior y exterior de la célula, la cual se conoce como potencial de reposo.

La existencia de canales iónicos en la membrana permiten, de forma selectiva, que haya un fluyo en contra del gradiente electroquímico cuando se es necesario, por lo tanto, es posible que los iones con carga positiva puedan ser introducidos y expulsados de forma eficiente.

A cerca de su mecanismo de acción este consiste en un ciclo catalítico en el cual se transfiere un grupo fosforilo. Para que se lleve a cabo la reacción es necesario la presencia de una molécula de ATP y un ion Na+ en el interior de la célula y uno de K+ fuera de la célula. Asimismo, se unen los iones de Na+ al transportador a la enzima, que posee tres lugares citosólicos de unión para este ion. A lo anterior se le da el nombre de estado E1 y, tras alcanzarse, la ATP se fija a su sitio de la molécula, la cual se hidroliza y transfiere un grupo fosfato a una molécula de aspartato 376, proceso en el cual se obtiene un acilfosfato. De esta manera de induce al cambio del siguiente estado, E2. A partir de ahí, es donde se genera la expulsión de tres iones de sodio y la introducción de dos iones de potasio.

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