Bomba de sodio y potasio

La bomba de sodio-potasio es un ejemplo de transporte activo primario

La Na⁺/K⁺-ATPasa (adenosina trifosfatasa de sodio-potasio, también conocida como bomba de Na⁺/K⁺ o bomba de sodio-potasio) es una enzima (una ATPasa transmembrana electrogénica) que se encuentra en la membrana de todas las células animales. Realiza varias funciones en la fisiología celular.

La enzima Na⁺/K⁺-ATPasa es activa (es decir, utiliza la 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; por tanto, 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 avance 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 los 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 el 30% y hasta el 70% en

¿por qué es importante la bomba de sodio-potasio?

La enzima de la bomba de sodio-potasio ATPasa que se encuentra en la membrana sarcolemal de las células mantiene el 98% del potasio intracelularmente bombeando activamente dos iones de potasio al interior de la célula mientras expulsa tres iones de sodio. En condiciones normales, la homeostasis se mantiene entre la ingesta de potasio, los desplazamientos intra/extracelulares y la excreción de potasio. Se ha registrado una alteración que produce hiperpotasemia hasta en el 10% de los pacientes hospitalizados. La gravedad de la hiperpotasemia severa radica en las nefastas consecuencias de su ramificación sobre el potencial de acción, dando lugar a disritmias y paradas cardíacas. El control de la funcionalidad de la bomba de sodio-potasio podría reescribir las directrices de la reanimación cardiopulmonar (RCP) y el manejo de la parada cardíaca.

El potasio es un catión blando, de color blanco plateado y muy reactivo, que pertenece a la familia de los metales alcalinos de la tabla periódica. Es el catión más abundante en el conjunto del cuerpo humano y el ion más extendido en sus compartimentos intracelulares.

Por término medio, una dieta occidental contiene de 80 a 100 mEq de potasio al día y, en condiciones fisiológicas normales, el 90% se absorbe de forma pasiva, dejando sólo 9,0 mmol para la excreción fecal. Los 3500-4000 mmol que se mantienen almacenados en el cuerpo son desproporcionados con respecto a los niveles diurnos de potasio en el plasma, que normalmente se mantienen en el rango de 3,5-5,3 mmol/L a través de un estrecho mecanismo de homeostasis, siendo los niveles más bajos durante la noche y en las primeras horas de la mañana y el nivel máximo más alto en las horas de la tarde.    [1]

Potencial de acción de la bomba de sodio-potasio

La bomba de Na+/K+ mantiene los gradientes electroquímicos fisiológicos de K+ y Na+ a través de la membrana celular. Funciona mediante un mecanismo de “acceso alternativo”, realizando transiciones iterativas entre las conformaciones orientadas hacia el interior (E1) y hacia el exterior (E2). Aunque se conocen las características generales del ciclo de transporte, los factores fisicoquímicos detallados que rigen la selectividad del sitio de unión siguen siendo un misterio. Las simulaciones de dinámica molecular de energía libre muestran que los sitios de unión de iones cambian su especificidad de unión en E1 y E2. Esto va acompañado de pequeños arreglos estructurales y cambios en los estados de protonación de los residuos de coordinación. Cálculos adicionales sobre modelos estructurales de los estados intermedios a lo largo de la ruta de transición conformacional revelan que la barrera de energía libre hacia el paso de oclusión se incrementa considerablemente cuando se carga el tipo incorrecto de ion en el bolsillo de unión, prohibiendo que el ciclo de la bomba siga adelante. Este mecanismo de autocorrección refuerza la selectividad global del transporte y protege la estequiometría del ciclo de la bomba.

La bomba de sodio-potasio quizlet

La bomba de sodio-potasio desplaza los iones de sodio hacia fuera y los iones de potasio hacia dentro de la célula. Esta bomba es alimentada por el ATP. Por cada ATP que se descompone, salen 3 iones de sodio y entran 2 iones de potasio.

Los iones de sodio se unen a la bomba y un grupo fosfato del ATP se adhiere a la bomba, haciendo que cambie su forma. En esta nueva forma, la bomba libera los tres iones de sodio y ahora une dos iones de potasio. Una vez que los iones de potasio se unen a la bomba, el grupo fosfato se desprende. Esto, a su vez, hace que la bomba libere los dos iones de potasio en el citoplasma. El vídeo muestra este proceso con una animación y un texto.