¿Cuál es la diferencia entre los canales de sodio y potasio de voltaje?

El diferencia clave entre los canales de sodio cerrado y potasio de voltaje es que los canales de sodio controlado por voltaje tienen dos puertas llamadas puerta de inactivación y puerta de activación, mientras que los canales de potasio cerrados de voltaje tienen solo una puerta.

Los canales cerrados de voltaje son un tipo de canal cerrado que normalmente se encuentra cerrado. Se abren en respuesta a un cambio en el potencial de membrana. También pueden cambiar su configuración y permeabilidad iónica. Los canales cerrados de voltaje de sodio y potasio son dos tipos de canales cerrados de voltaje que se encuentran principalmente en el axón de las células nerviosas. También se encuentran en las fibras musculares. Su función principal es generar y propagar el potencial de acción. Los canales de sodio tienen dos puertas, mientras que los canales de potasio tienen una sola puerta.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué son los canales de sodio cerrados con voltaje?
3. ¿Qué son los canales de potasio cerrados de voltaje?
4. Similitudes: los canales de sodio y potasio de voltaje
5. Voltaje Ganado de sodio frente a canales de potasio en forma tabular
6. Resumen - Voltaje Ganado de sodio frente a canales de potasio

¿Qué son los canales de sodio cerrados con voltaje??

Los canales de sodio cerrado de voltaje son un tipo de canales cerrados de voltaje que se encuentran en las células nerviosas que facilitan el transporte transmembrana de NA⁺. De hecho, sirven como los canales iónicos más importantes en las neuronas. Hodgkin y Huxley descubrieron canales de sodio cerrados de voltaje en 1952. En los mamíferos, al menos diez genes están involucrados en la codificación de estos canales. Son responsables del potencial de reposo y el inicio y la propagación del potencial de acción en neuronas y fibras musculares. Hay al menos nueve isoformas distintas de canales de sodio en el sistema nervioso. Estructuralmente, son proteínas transmembrana compuestas por cuatro dominios transmembrana altamente homólogos (cada dominio contiene seis segmentos helicoidales transmembrana), tres bucles intracelulares, N-terminal y C-terminal. La subunidad α es la subunidad central que forma por los poro.

Figura 01: canales de sodio cerrados de voltaje

Además, los canales de sodio tienen dos puertas. Estas dos puertas son la puerta de inactivación y la puerta de activación. Existen en tres estados principales en el axon hillock. Los tres estados están cerrados en el estado de descanso, estado de dirección abierto y estado inactivado no conductor. En la fase de reposo, la concentración de iones de sodio es mayor en el exterior de las células neuronas. Los canales de sodio se activan cuando la membrana celular se despolariza por unos pocos milivoltios. La afluencia de iones de sodio ocurre a través de canales de sodio, y causa una mayor despolarización de la membrana celular. Como resultado, se inicia la fase ascendente del potencial de acción. La creación del potencial de acción ocurre debido a la despolarización y luego se transforma en una respuesta como liberar neurotransmisores que propagan el potencial de acción en una dirección. En unos pocos segundos, los canales de sodio se cierran, evitando la entrada adicional de los iones de sodio.

La actividad de los canales de sodio cerrado de voltaje es muy importante en relación con la excitabilidad de las neuronas. Por lo tanto, pueden vincularse con trastornos neurológicos como la epilepsia (un síndrome de disfunción cerebral que también se conoce como enfermedad del canal iónico) y dolor (una enfermedad aguda o crónica), que están relacionadas con la excitabilidad de las neuronas. Además, muchas otras enfermedades neurológicas son propensas a ocurrir debido a las mutaciones en o disfunciones de las subunidades α o las subunidades β de los canales cerrados de voltaje de sodio.

¿Qué son los canales de potasio cerrados de voltaje??

Los canales de potasio cerrado de votación son proteínas transmembrana integradas en la membrana de las neuronas y las fibras musculares. Los canales de potasio son altamente selectivos. Se encuentran en todos los organismos vivos. Estos canales son responsables del flujo de flujo de iones de potasio en las neuronas para devolver la célula despolarizada a un estado de reposo después de un impulso nervioso. Por lo tanto, se consideran "frenos" en el sistema sensorial. Cuando la membrana se despolariza, se abren los canales de potasio y se produce el flujo de salida del ion de potasio. Esto causa repolarización. Los iones de potasio son lentos para ser cerrados. Por lo tanto, se produce un mayor movimiento de iones de potasio, lo que hace que la membrana hiperpolarice.

Figura 02: canales de potasio cerrados de voltaje

Estructuralmente, los canales de potasio tienen cuatro subunidades. Sin embargo, a diferencia de los canales de sodio de voltaje, los canales de potasio carecen de una puerta de inactivación. Por lo tanto, los canales de potasio tienen una sola puerta.

¿Cuáles son las similitudes entre los canales de sodio y potasio de voltaje??

• Los canales de sodio y potasio de voltaje son dos canales de iones cerrados que se encuentran en todos los organismos vivos.
• Son proteínas incrustadas en membranas celulares.
• Son miembros de una sola superfamilia de canales de cationes activados por voltaje.
• Ambos juegan un papel importante en la generación y propagación del potencial de acción a lo largo de las neuronas.
• Tienen cuatro subunidades.
• Además, tienen dominios formadores de poros y dominios sensibles a voltaje.
• Ambos canales son objetivos terapéuticos.
• Son selectivos para sus iones.

¿Cuál es la diferencia entre los canales de sodio y potasio de voltaje??

La diferencia clave entre los canales de sodio y potasio de voltaje es que hay dos puertas en los canales de sodio controlado por voltaje, mientras que hay una sola puerta en los canales de potasio cerrado de voltaje. Además, el papel principal de los canales de sodio de voltaje controlado es la despolarización de la membrana durante el potencial de acción, mientras que el papel principal de los canales de potasio de voltaje es la repolarización de la membrana.

La siguiente infografía presenta las diferencias entre los canales de sodio y potasio de voltaje en forma tabular para la comparación de lado a lado.

Resumen -Voltaje Ganado de sodio frente a canales de potasio

Los canales de sodio y potasio de voltaje son fundamentales para la generación de potenciales de acción en células excitables, como las neuronas y las fibras musculares. Son proteínas transmembrana que tienen unidades de formación de poros y sensación de voltaje. Los canales cerrados de voltaje de sodio tienen dos puertas, mientras que los canales cerrados de voltaje de potasio tienen solo una puerta. Los canales de sodio facilitan el movimiento de iones de sodio desde el exterior hasta el interior, causando la despolarización de la membrana. En contraste, los canales de potasio facilitan el movimiento de iones de potasio de interior a exterior, causando la repolarización de la membrana. Entonces, esto resume la diferencia entre los canales de sodio y potasio de voltaje.

Referencia:

1. Wang, Jun, et al. "Distribución y función de los canales de sodio activados por voltaje en el sistema nervioso."Canales (Austin, Tex.), Taylor & Francis, 2 de noviembre. 2017.
2. Kim, Dorothy M y Crina M Nimigean. "Canales de potasio activados por voltaje: un examen estructural de selectividad y activación."Perspectivas de Cold Spring Harbor en biología, Cold Spring Harbor Laboratory Press.

Imagen de cortesía:

1. "Mecanismo de inactivación de sodio" de Clara FCN (charla) 17:11, 25 de marzo de 2015 (UTC) - Trabajo propio (después de Goldin, 2003) (CC BY -SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Canal iónico activado por voltaje" de Tlunchman-Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia