Bomba de sodio y potasio

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Introducción
Funcionamiento Normal de la Bomba de Na- y K+ (Primero)

La bomba de Sodio y Potasio es un sistema de transporte de iones sodio hacia afuera de la célula y de iones potasio dentro de la misma. El sodio se encuentra en mayor cantidad dentro de la célula. El sodio entra por medio del sistema de ósmosis y si este fuera mucho más eficaz existiría la misma cantidad de sodio tantodentro como fuera de la célula.

La bomba de sodio y potasio es una proteína presente en todas las membranas plasmáticas de las células, cuyo objetivo es eliminar sodio de la célula e introducir potasio en el citoplasma. Ese intercambio de iones a través de la membrana permite mantener el equilibrio de las diferentes concentraciones, tanto dentro como fuera de la célula. La proteínatransmembrana “bombea” tres iones de sodio expulsándolos fuera de la célula y lo mismo hace con dos iones de potasio únicamente que estos van dirigidos en sentido contrario, van hacia dentro de la célula. De esta forma se genera un potencial eléctrico negativo intracelular. Este mecanismo se produce en contra del gradiente de concentración gracias a la enzima ATPasa, que actúa sobre el ATP con el fin deobtener la energía necesaria para que los nutrientes puedan atravesar la membrana celular y llegar al citoplasma.

Pasos de la función de la bomba de Na- y K+ (ver fotografía No. 1) noé
1. Tres iones de sodio (3 Na+) intracelulares se insertan en la proteína transportadora.
2. El ATP aporta un grupo fosfato (Pi) liberándose ADP. El grupo fosfato se une a la proteína y eso provocacambios en el canal proteico.
3. Se produce la expulsión de los 3 Na+ fuera de la célula.
4. Dos iones de potasio (2 K+) extracelulares se acoplan a la proteína de transporte.
5. El grupo fosfato se libera de la proteína induciendo a los 2 K+ a ingresar a la célula. A partir de ese momento, comienza una nueva etapa con la expulsión de otros tres iones de sodio.

Estructura de la bombade Na- y K+ (Ver fotografía No. 2) noé
La bomba de sodio-potasio actúa como un transportador de intercambio antiporte que hidroliza ATP. Es una ATPasa de tipo P que sufre fosforilaciones reversibles durante el proceso de transporte. Está formada por dos subunidades, la subunidad alfa y la subunidad beta, que forman un tetrámero integrado en la membrana. La subunidad alfa está compuesta porocho segmentos transmembrana y en ella se encuentra el centro de unión del ATP que se localiza en el lado citosólico de la membrana. También posee dos centros de unión al potasio extracelular y tres centros de unión al sodio intracelular que se encuentran accesibles para los iones en función de la proteína que está fosforilada.

La subunidad beta contiene una sola región helicoidal transmembranay no parece ser esencial para el transporte ni para la actividad del ATP. La enzima está glucosilada en la cara externa (como la mayoría de proteínas de membrana) y requiere de magnesio como cofactor para su funcionamiento ya que es una ATP.
Funcionamiento de la bomba de Na- y K+ (Ver fotografía No. 3) noé
El funcionamiento de la bomba se debe a un cambio de conformación en la proteína que seproduce cuando es fosforilada por el ATP. Cómo el resultado de la catálisis es el movimiento transmembrana de cationes y se consume energía en forma de ATP, su función se puede denominar como un transporte activo. La demanda energética es cubierta por la molécula de ATP, que al ser hidrolizada, separa un grupo fosfato generando ADP y Pi, liberando la energía necesaria para la actividadenzimática.

En las mitocondrias, el ADP es fosforilado durante el proceso de respiración celular generándose un reservorio continuo de ATP para los procesos celulares que requieren energía. En este caso, la energía liberada induce un cambio en la conformación de la proteína, una vez unidos los tres cationes de sodio a sus lugares de unión intracelular, se genera su expulsión al exterior de la...
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