Bomba sodio potasio ATPasa

Introduccion

La bomba sodio - potasio es una proteína de membrana fundamental en la fisiología de las células que se encuentra en todas nuestras membranas celulares.

Su función es el transporte de los iones inorgánicos más importantes en biología (el sodio y el potasio) entre el medio extracelular y el citoplasma.

Funcion

Bombear iones sodio fuera de la membrana celular.

Bombear iones potasio desde el exterior hacia el medio intracelular.

Es responsable de mantener las diferencias de concentraciones de sodio y de potasio a través de la membrana celular.

Establece un voltaje eléctrico negativo en el interior de la célula.

Composicion Proteína transportadora:

Formada por 2 proteínas globulares distintas(Subunidad α y β)

La prot. de subunidad α tiene tres características especificas que son importantes en el funcionamiento de la Bomba Na/K: Tiene 3 puntos receptores para la

unión de iones sodio en la porción de la proteína que protruye hacia el interior de la célula.

Tiene 2 puntos receptores de iones potasio

La porción interior de esta proteína cerca de los puntos de unión al sodio tiene actividad ATPasa.

¿Cómo funciona?

Cuando dos iones K+ se unen al exterior de la proteína transportadora y tres iones Na+ se unen al interior se activa la función ATPasa de la proteína.

Esta actividad rompe una molécula de ATP, dividiéndola es difosfato de adenosina(ADP) y liberando un enlace de energía de fosfato de alta energía.

Esta energia liberada produce un cambio químico y conformacionales en la molécula transportadora proteica, transportando los tres iones Na+ hacia el exterior y los dos iones K+ hacia el interior.

Puede funcionar a la inversa. Si se aumentan los gradientes electroquímicos de Na+ y de K+ lo suficiente como para que la energía de su gradiente sea mayor que la energia química de la hidrólisis del ATP, estos iones se desplazaran según sus gradientes de concentración y la bomba Na+/K+ sintetizara ATP a partir de ADP y fosfato.

Por lo tanto, la forma fosforilada de la bomba puede donar su fosfato al ADP para producir fosfato o puede utilizar la energía para modificar su conformación y bombear Na+ fuera de la célula y K+ hacia el interior de la célula.

Las concentraciones relativas de ATP, ADP y fosfato, así como los gradientes electroquímicos de Na+ y de K+ , determinando la dirección de la reacción enzimática.

Mantenimiento de la osmolaridad y del volumen celular

La bomba de Na+/K+ juega un papel muy importante en el mantenimiento del volumen celular.

Entre el interior y el exterior de la célula existen diferentes niveles de concentración. La bomba extrae de la célula más moléculas de las que introduce tendiendo a igualar las concentraciones y, consecuentemente, la presión osmótica.

Sin la existencia de la bomba, la concentración intracelular de estos (que generalmente son iones) es mayor que la extracelular.

Por ello, se produciría un proceso osmótico, consistente en el paso de agua a través de la membrana plasmática hacia el interior de la célula, que aumentaría de volumen y diluiría sus componentes. Las consecuencias serían catastróficas ya que la célula podría llegar a reventar (proceso conocido como lisis).

Si una célula comienza a hincharse por cualquier motivo, esto automáticamente activa la bomba sodio-potasio, moviendo aún más iones hacia el exterior y transportando agua con ellos.

Por tanto, la bomba sodio-potasio realiza una función de continua de vigilancia para mantener el volumen celular normal.

Naturaleza electrogena de la bomba de Na+/K+

la bomba sodio-potasio desplaza una carga positiva neta desde el interior de la célula hasta el exterior en cada ciclo de bombeo.

Esto genera positividad en el exterior de la célula, aunque deja un déficit de iones positivos en el interior de la célula; es decir, produce negatividad en el interior.

Por tanto, se dice que la bomba sodio-potasio es electrógena porque genera un potencial eléctrico a través de la membrana celular. Ese potencial eléctrico es requisito básico en las fibras nerviosas y musculares para transmitir señales nerviosas y musculares.