Canales Ionicos

Jorge Bravo Martínez
Blanca Alicia Delgado-Coello
Hugo Solís Ortíz
Estela Lopez Hernandez

ge

Jor

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE MEDICINA
DEPARTAMENTOS DE FISIOLOGÍA Y ANATOMÍA
INSTITUTO DE FISIOLOGÍA CELULAR

nez

M
avo
r
B

artí

A FAVOR

EN CONTRA

GRADIENTE QUIMICO ∆Q

+

GRADIENTE ELECTRICO ∆e

+

+

-

Una de los mas importantes es la ley de Ohm
(i=v/r), la cualestablece que la intensidad de
la corriente eléctrica es directamente proporcional a la diferencia de voltaje entre los
extremos que se van a medir e inversamente
proporcional a la resistencia que ofrezca,
el conductor, al paso de esta corriente. De
hecho, el canal se comporta como una resistencia cuyas unidades son los ohms (Ω)
(mide que tan difícil le resulta pasar por el
canal). El inverso de laresistencia (1/R) es la
conductancia (g) y se mide en siemmens, es
una medida de que tan fácil le resulta al ion
pasar por el canal.

Los canales tienen
tres propiedades
importantes: a) conducen iones; b) reconocen
y seleccionan los iones
(los canales pueden ser
selectivamente permeables a uno o vario
iones); c) se abren y
cierran en respuesta
a estímulos eléctricos,
químicos o mecánicos.

PolarNa+

no polar

Na+

La difusión de partículas liposolubles
(oxígeno, bióxido de carbono, alcohol y
ácidos grasos, entre otros) a través de
la bicapa lipídica se realiza sin ningún
obstáculo. Sin embargo, las partículas
polares no pueden cruzar la membrana
a través de la bicapa lipídica. Lo hacen
a través de puentes de agua entre el
exterior e interior de la célula llamados canales iónicos. Estoscanales
están formados por dos o más subunidades proteicas que cruzan la totalidad de la bicapa lipídica y que entre
ellas forman un espacio intermolecular
por donde cruzan iones.

Las dos grandes fuerzas que impulsan a los iones a moverse
son la diferencia de concentración y la diferencia o gradiente eléctrico, a ambas se le llaman fuerza electromotriz. Ya
que en la región de mayor concentración laprobabilidad de
que las partículas choque entre sí es mayor, la migración de
una partícula de esta región a una de menor concentración
es termodinámicamente favorecida, se dice que la partícula
se mueve en favor de un gradiente químico o de concentración. Lo contrario es ir en contra de un gradiente químico.
Dado que las cargas opuestas se atraen, la migración de una
partícula de una cierta cargahacia una región de la carga
opuesta se dice que va en favor de un gradiente eléctrico, lo
contrario es ir en contra del mismo.
Como la corriente iónica
que cruza la membrana, se
comporta de manera similar
a la corriente eléctrica, se
puede predecir su comportamiento con los modelos
matemáticos de la corriente
eléctrica.

I=V/R
I=V

g

El flujo de iones a través de un canal es
pasivo, no necesitagasto de energía por
parte de la célula. La dirección y la intensidad del flujo no está determinado por el
canal sino por el gradiente electro-químico
(o fuerza impulsora). La intensidad de la
corriente que fluye por los canales está
determinada por dos cosas: A) la conductancia de la membrana al ion en particular
y ésta a su vez, está determinada por la
conductancia de un solo canal multiplicadapor la probabilidad de que el canal esté
abierto en un momento determinado ( g
Pa). Hay que recordar que la conductancia
(g) es el inverso de la resistencia (R) y sus
unidades son los siemmens. B) la fuerza
impulsora dada por la diferencia entre el
potencial de membrana y el de equilibrio
del ion involucrado (Vm -Ei). I= g (Vm –Ei)

Na+

Na+
Na+

I
saturación

Na+

Na+

-

Na+

g= GPa

on
Vm -Ei

N

Na+

+
Na+

Na+

Na+
Na+

Na+

Na+

I = (Vm

-Eion)
g

La corriente iónica a través del canal puede saturarse. Dado que el ion se pega al filtro con una
cinética parecida a la de las enzimas. Por ello, se
deduce que la corriente iónica varía con respecto
a la concentración externa del ion en forma de una
hipérbola cuadrada.

Na+

Na+

Na+

concentración del ion

Na+
Na+

Na+

+

+

Na+

+...