La bomba de sodio-potasio

en el último vídeo te mostré cómo se ve una neurona y hablamos de las diferentes partes de una neurona y tenía una idea general de lo que hace una neurona es estimulada en las dendritas y hablaremos en vídeos futuros de qué significa esta estimulación exactamente y ese impulso esa información esa señal se suma si hay múltiples puntos de estimulación en varias benditas se suma y si llega al valor del umbral generará este potencial de acción o señal que viaja a través de la acción y quizás estimule otras neuronas son músculos porque estos botones terminales de la acción podrían estar conectados a dendritas de otras neuronas las células musculares entre otras cosas lo que quiero hacer en este vídeo es sentar las bases que expliquen exactamente lo que es esta señal o cómo una neurona de hecho transmite la información a través de la acción cómo va de la bendita por todo el camino hasta el axón antes de que incluso hable de eso necesitamos sentar las reglas básicas o un entendimiento base del voltaje a través de la membrana de una neurona y de hecho todas las células tienen algo de diferencia de potencial pero es especialmente relevante cuando hablamos de una neurona y su habilidad para mandar señales hagamos un acercamiento a una neurona déjame solo hacer un acercamiento en esta parte puedo hacer un acercamiento en cualquier punto de esta célula que no esté cubierto por una vaina de mielina haré un acercamiento en la membrana déjame ir aquí abajo digamos que esta es la membrana de la neurona justo así esta es la membrana de la neurona este es el exterior es el ex- prior de la neurona y luego este es el interior él peor de la neurona ahora tienes iones de sodio y potasio flotando alrededor dibujaré al sodio de esta manera el sodio será un círculo este es el sodio son guiones cargados positivamente y tienen una carga de más 1 y luego el potasio lo dibujaré con pequeños triángulos digamos que ese es el potasio el símbolo para el potasio es acá también está cargado positivamente digamos que los tienes por ahí y digamos que ambos empiezan adentro y afuera de la célula déjame dibujar algo de potasio lo dibujaré con un triángulo debe tener carga positiva hay algo de potasio dentro de la célula y hay algo de potasio afuera con una carga positiva y luego hay algo de sodio dentro de la célula todos tienen carga positiva algo de sodio adentro y algo de sodio afuera ahora resulta que las células tienen una mayor cantidad de cargas positivas afuera de sus membranas que adentro de sus membranas hay de hecho una diferencia de potencial si la membrana no estuviera ahí las cargas negativas querrían escapar o las cargas positivas querrían entrar déjame escribir eso el lado exterior acaba siendo más positivo hablaremos de la razón más o co y acá podemos decir menos positivo menos o sí bo este es un gradiente de potencial eléctrico si esto es menos positivo que eso sí tengo una carga positiva aquí querrá ir al lado menos positivo querrá alejarse de las otras cargas positivas y repelida por las otras cargas positivas de una manera similar si tengo una carga negativa aquí esta querrá ir al otro lado o imagino que una carga positiva estaría más feliz aquí que acá pero la pregunta es cómo sucede eso porque con sus propios medios las cargas se dispersarían así que no tendrías este gradiente de potencial de alguna manera tenemos que poner energía en el sistema para poder producir este estado donde tenemos más cargas positivas en el exterior que en el interior y eso se hace con las bombas de sodio potasio las dibujar es de esta manera no es exactamente como se ve la proteína pero te dará una idea de cómo bombea a los iones hacia afuera dibujaré este lado de la proteína quizás se vea de esta manera y verás porque la dibujo de esta manera este es un lado de la proteína o enzima y el otro lado lo dibujaré de esta manera se ve algo así y por supuesto que la proteína real no se ve de esta manera ya he mostrado cómo se ven realmente las proteínas se ven como grandes racimos son muy complejas diferentes partes de las proteínas se pueden enlazar a diferentes elementos y cuando elementos enlazan a proteínas cambia su forma pero estoy haciendo un diagrama muy sencillo aquí y lo que quiero mostrarte es que esta es nuestra bomba sodio potasio en su estado inactivo y lo que sucede en este caso es que tenemos estos lindos lugares donde nuestro sodio se puede enlazar en este caso el sodio se puede enlazar a estos puntos en nuestra enzima o proteína y si se enlaza el sodio pero no metemos energía al sistema nada sucederá solo nos quedaremos en esta situación ahora la proteína real se vería un poco extraña la proteína podría ser ésta la nube de proteína y luego los iones de sodio quizás los iones de sodio se enlacen allí ahí y ahí quizá estén dentro de la proteína de alguna manera pero aún no sucederá nada sólo con el sodio enlazándose en este lado de la proteína para que esto haga algo para que pueda bombear algo al exterior utiliza la energía de la atp tenemos todos esos vídeos de la respiración y te dije que el atp era la divisa de energía en la célula bueno esto es algo útil que hace el atp en la atp el trifosfato de adenosina podría ir a alguna otra parte de nuestra encima pero en este diagrama quizá se va esta parte de la enzima quizá este sea el atp y esta enzima es un tipo de atp cuando digo atp asa es porque rompe un fosfato del atp y es solo por virtud de su forma es capaz de romperlo cuando separa el fosfato cambia su forma déjame escribir los pasos de esto para que lo recuerdes en el paso 1 tenemos a los iones de sodio y de hecho déjame contarlos tenemos 3 estas son las proporciones reales tenemos 3 iones de sodio de él dior de la neurona la sal hola vonn qué es realmente una proteína que cruza nuestra membrana ahora en el paso 2 tenemos también atp el atp rompe en ha de ver más fosfato en la proteína y eso cambia su forma para proveer también leer energía cam guiar la forma cambiar la forma hola pon esto representa cómo era nuestra bomba antes y después podría verse algo así déjame hacer algo de espacio aquí dibujaré el cambio de la bomba ay eso es antes y después de que el fosfato se ha separado de la atp se verá algo así en lugar de tener esa configuración se abrirá en la otra dirección ahora podría verse algo y por supuesto está cargando estos iones de sodio tienen carga positiva está cargando esos iones de sodio y se abre de esta manera este lado ahora se ve de esta manera ahora a los iones de sodio son liberados al exterior han sido bombeados al exterior y recuerda que esto necesita energía porque va en sentido contrario del gradiente natural estás tomando una carga positiva y la estás empujando a un ambiente que es incluso más positivo y también la está llamando a un ambiente donde ya hay mucho sodio y estás poniendo más sodio ahí vas al contrario del gradiente de carga y vas en contra del gradiente de sodio pero ahora creo que lo llamamos paso 3 el sodio es liberado al exterior de las y cuando esto cambia su forma ya no son tan buenos los enlaces con el sodio por lo que estos podrían volverse un poco diferentes también por lo que el sodio no puede ni siquiera enlazarse en esta configuración ahora que la proteína ha cambiado de forma debido a la atp así que el paso tres los n más iones de sodio son liberados al exterior y a tus ex dios cuando ya estamos en esta configuración tenemos a todos estos iones positivos aquí afuera estos iones positivos quieren estar lo más alejados posibles los unos de los otros podrían incluso atraerse a la célula misma porque la célula es menos positiva en el interior así que estos iones positivos y en particular el potasio puede unirse a este lado de la proteína cuando está en esta que podemos llamar configuración activa ahora creo que podemos llamarlo paso 4 tenemos dos iones de potasio en la salud la que podemos llamar tumba activa bomba activa o bomba cambiada o quizá podemos decir que está en su forma abierta vienen aquí y cuando van ahí vuelven a cambiar la forma de esta proteína de regreso a esta forma a esta forma abierta ahora cuando vuelve a la forma abierta estos amigos ya no están más aquí pero tenemos a estos dos amigos aquí y en esta forma de aquí de repente estos espacios estos elementos de esta gran nube de proteína no son buenos en quedarse enlazados a estos iones de potasio por lo que estos iones de potasio son liberados en el interior de la célula paso 5 esto cambia la forma de la bomba por lo que la bomba cambia más original y ya que estamos en la original estos dos iones de potasio son liberados adentro lula y tenemos en los siguientes vídeos porque es útil tener a esos iones en el interior podrías decir por qué no seguimos bombeando cosas al exterior y tendremos una diferencia de potencial pero verás que estos iones de sodio también son muy útiles cuál es el efecto neto que está sucediendo acabamos con más iones de sodio en el exterior y acabamos con más iones de potasio en el interior pero mencioné que el interior es menos positivo que el exterior estos dos son ambos positivos no me importa si tengo más potasio que sodio si pusiste atención a las proporciones que mencioné cada vez que utilizamos un atp bombeamos al exterior tres odios y solo estamos bombeando al interior 2 potasio cierto bombeamos 3 odios y 2 potasio cada uno tiene una carga positiva pero cada vez que hacemos eso estamos sumando una carga neta de 1 al exterior 3 al exterior 2 al interior tenemos una carga neta de 1 tenemos un +1 en el exterior estamos haciendo al exterior más positivo especialmente de manera relativa al interior y esto es lo que crea esta diferencia de potencial y si de hecho tomas un voltímetro un voltímetro mide diferencia de potencial eléctrico y si tomas la diferencia de voltaje entre este punto y este punto si restar es el voltaje de aquí menos el voltaje de allá obtendrás menos 70 mil volts el cual es considerado como la diferencia de potencial en reposo la diferencia de potencial a través de la membrana de una neurona cuando está en su estado de reposo en este vídeo expuse las bases de por qué y como una célula que usa atp usando energía puede mantener la diferencia de potencial a través de su membrana donde el exterior es ligeramente más positivo que el interior de hecho tenemos una diferencia de potencial negativa si comparamos el interior con el exterior una carga positiva querrá entrar si pudiera hacerlo y una carga negativa quisiera moverse exterior si pudiera hacerlo ahora podrías tener una última pregunta podrías decir si esto sigue pasando si solo seguimos sumando carga aquí nuestra diferencia de potencial se volverá muy negativa este sería mucho más negativo que el exterior cómo se estabiliza en menos 70 y para responder esa pregunta y esto vendrá con muchos más detalles en vídeos futuros también tienes canales que realmente son estructuras proteicas que en su posición abierta permitirán al sodio atravesar los y también hay canales que en su posición abierta permitirán al potasio atravesar los en su posición cerrada y hablaremos en el siguiente vídeo de lo que sucede cuando se abren pero en su posición cerrada aún están un poco me lees aún están permeables y digamos que la concentración de potasio se vuelve demasiado alta aquí y demasiado alta significa cuando empiezan a alcanzar este umbral de menos 70 mil volts o mejor aún cuando la concentración de sodio es muy alta hay algunos de ellos que empezarán a gotear y la concentración ahí se vuelve muy alta esto es muy positivo y sólo por el potencial eléctrico algunos de ellos serán solo empujados a través nos mantendremos alrededor de menos 70 mil volts y si vamos más abajo quizá algo del potasio atravesará al otro lado incluso cuando estos dos están cerrados si se vuelve demasiado ridículo si va a menos 80 mil volts o menos 90 mil volts de repente habrá un gran incentivo para que muchos de estos iones se muevan a través de sus respectivos canales eso es lo que nos permite permanecer en ese potencial estable en el siguiente vídeo veremos qué pasa con este potencial de voltaje cuando la neurona está estimulada