Acuaporia

Millones de nano-válvulas se abrirán y cerrarán mientras escribo o lees esta entrada. Y lo harán con una precisión de milisegundos, algunos de ellos no dejando pasar sustancias más pequeñas de lonecesario, ni las más grandes tampoco. Es como un portero de discoteca ‘light’ deja solo pasar un rango de edades, no menor, no mayor, aunque alguno pequeño se cuela. Estamos hablando de los conductosde potasio dependientes de voltaje, que son unas proteínas que ejercen de nanosensores en nuestro interior. Son sensibles a cambios suficientes de voltaje en la membrana de células excitables eimprescindibles para reponer el potencial de membrana y así preparar la neurona para la siguiente sinapsis.
Cuando se produce una despolarización de la membrana, el sodio y el calcio entran por medio deconductos específicos invirtiendo el potencial de membrana. Para volver al estado inicial de este potencial, inmediatamente se abren ciertos canales que dejan salir los iones potasio del interior de lacélula pero no los iones sodio que ya entraron.
Estos conductos de potasio son muy especiales pues tienen un filtro de permeabilidad muy extraño y sofisticado. El filtro tiene un diámetro de 3Å, por loque deja pasar iones K+ de 1.33Å de radio y no a iones más grandes de 1.5Å de diámetro. Hasta aquí todo normal, lo sorprendente es que el agujero o poro que se crea, deja entrar iones como el potasio,pero no en cambio a iones como el sodio que son mucho más pequeños 0,95Å. ¿Cómo se explica esto? ¿qué encontramos en la física o la química que explique esta paradoja de tamiz?

Conducto de potasiodependiente de voltaje en modelo representando la cadena carbonada de la proteína. Es un tetrámero que forma un poro que atraviesa la membrana, se abre en función del voltaje y se cierra en pocosmilisegundos. En la parte exterior se encuentra un filtro de selectividad que deja pasar al ión potasio con un radio de 1.33 Å y en mucha menor medida al ión sodio aunque tenga mucho menor de radio...