Bomba de sodio-potasio con iones de potasio (verde) en los sitios de transporte y un análogo del fosfato (amarillo) en el sitio de unión al ATP. La membrana celular se muestra esquemáticamente en gris.Descargar imagen TIFF de alta calidad
Nuestro cuerpo consume mucha energía. El ATP (trifosfato de adenosina) es una de las principales fuentes de energía de nuestras células; se utiliza y reconstruye continuamente a lo largo del día. Sorprendentemente, si sumamos la cantidad de ATP que se genera cada día, equivaldría aproximadamente al peso de todo nuestro cuerpo. Este ATP se gasta de muchas maneras: para dar energía a los músculos, para asegurarse de que las enzimas realizan las reacciones adecuadas, para calentar el cuerpo. Sin embargo, la mayor parte se destina a la proteína que aparece aquí: aproximadamente un tercio del ATP producido por nuestras células se gasta en la bomba de sodio-potasio.
La bomba de sodio-potasio (entradas PDB 2zxe y 3b8e ) se encuentra en nuestras membranas celulares, donde se encarga de generar un gradiente de iones. Bombea continuamente iones de sodio hacia fuera de la célula e iones de potasio hacia dentro, alimentada por ATP. Por cada ATP que se descompone, mueve 3 iones de sodio hacia fuera y 2 iones de potasio hacia dentro. Cuando la célula se queda sin sodio, se crea un gradiente eléctrico y un gradiente de concentración, que se utilizan para muchas tareas.
¿Cómo funciona la bomba de sodio y potasio?
El sistema de la bomba de sodio-potasio mueve iones de sodio y potasio contra grandes gradientes de concentración. Traslada dos iones de potasio al interior de la célula cuando los niveles de potasio son elevados, y bombea tres iones de sodio fuera de la célula hacia el líquido extracelular.
Actúa transportando iones de sodio y potasio a través de la membrana celular en una proporción de 3 iones de sodio por cada 2 de potasio. En el proceso, la bomba ayuda a estabilizar el potencial de membrana y, por tanto, es esencial para crear las condiciones necesarias para el disparo de los potenciales de acción.
¿Qué es la bomba de sodio-potasio y por qué es importante?
La bomba de sodio-potasio (Na,K-ATPasa) se descubrió en 1957. Desempeña un papel importante en la contracción del músculo cardíaco, la función renal y la señalización nerviosa. El objetivo de la bomba de sodio-potasio es mantener la concentración adecuada de iones de potasio K+ e iones de sodio Na+ dentro y fuera de la célula.
Sodio-potasio deutsch
Las células vivas gastan una gran parte de su energía en estas bombas (aprox. el 30% en una célula típica de mamífero). El transporte, que naturalmente discurre en sentido contrario al gradiente de concentración, es relativamente lento (aprox. 400 – 500 iones por segundo).
La bomba Na+/K+ (o Na+/K+-ATPasa) es una bomba de iones típica. En un mecanismo concertado, transporta dos iones K+ al interior de la célula y tres iones Na+ al exterior, garantizando así las diferentes concentraciones de estos iones.
El transportador, cuya estructura molecular aún no se conoce por completo, es una glicoproteína. Su conformación se modifica por la coordinación de los iones K+ y Na+ y/o por fosforilación. Los iones son transportados permanentemente a través de la membrana mediante este proceso.
La bomba de sodio-potasio (adenosintrifosfatasa de sodio-potasio, también conocida como Na⁺/K⁺-ATPasa, bomba de Na⁺/K⁺ o ATPasa de sodio-potasio) es una enzima (una ATPasa transmembrana electrogénica) que se encuentra en la membrana de todas las células animales. Desempeña varias funciones en la fisiología celular.
La enzima Na⁺/K⁺-ATPasa es activa (es decir, utiliza energía del ATP). Por cada molécula de ATP que utiliza la bomba, se exportan tres iones de sodio y se importan dos iones de potasio. Así pues, hay una exportación neta de una sola carga positiva por ciclo de la bomba.
La bomba de sodio-potasio fue descubierta en 1957 por el científico danés Jens Christian Skou, que recibió el Premio Nobel por su trabajo en 1997. Su descubrimiento supuso un importante paso adelante en la comprensión de cómo los iones entran y salen de las células, y tiene especial importancia para las células excitables, como las nerviosas, que dependen de esta bomba para responder a los estímulos y transmitir impulsos.
La Na⁺/K⁺-ATPasa ayuda a mantener el potencial de reposo, afecta al transporte y regula el volumen celular[2]. También funciona como transductor/integrador de señales para regular la vía MAPK, las especies reactivas del oxígeno (ROS), así como el calcio intracelular. De hecho, todas las células gastan una gran fracción del ATP que producen (normalmente un 30% y hasta un 70% en
Potencial de membrana en reposo
También llamada bomba Na / K o Na / K ATPasa, la bomba sodio-potasio es una bomba proteica que se encuentra en la membrana celular de las neuronas. Transporta iones de sodio y potasio a través de la membrana celular en una proporción de 3 iones de sodio por cada dos iones de potasio introducidos. Las bombas ayudan a estabilizar los potenciales de membrana y son esenciales para crear las condiciones necesarias para inducir potenciales de acción.
El transporte activo es un proceso que consume energía y en el que las moléculas y los iones son bombeados “cuesta arriba” a través de una membrana contra un gradiente de concentración. Las proteínas transportadoras son necesarias para mover estas moléculas contra el gradiente de concentración.
Mientras que las proteínas transportadoras funcionan en gradientes de concentración (durante el transporte pasivo), algunos transportadores pueden mover solutos contra gradientes de concentración (de bajo a alto) mediante el aporte de energía. Las proteínas transportadoras se denominan bombas porque se utilizan en el transporte activo para mover sustancias contra un gradiente de concentración. Al igual que otros tipos de actividad celular, el ATP proporciona la mayor parte de la energía para el transporte activo.
