Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-798

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766 Capítulo 38 EL SISTEMA NERVIOSO Y LOS SENTIDOS
LA PERMEABILIDAD AL POTASIO PRODUCE EL POTENCIAL
DE REPOSO
El potencial de reposo se basa en un equilibrio entre gradien-
tes químicos y eléctricos, el cual se mantiene mediante trans-
porte activo y una membrana que es selectivamente permeable
a iones específicos. Los iones del citoplasma consisten princi-
palmente en iones potasio con carga positiva (K+) y moléculas
orgánicas grandes con carga negativa como ATP y proteínas,
las cuales no pueden salir de la célula. Afuera de la célula, el 
líquido extracelular contiene iones sodio con carga positiva 
(Na+) y iones cloruro con carga negativa (CI ). Estas diferencias
de concentración se mantienen por la acción de una proteína de
transporte activo en la membrana plasmática llamada bomba
de sodio-potasio, la cual bombea simultáneamente K+ hacia el
interior de la célula y Na+ hacia fuera.
En una neurona no estimulada, sólo el K+ puede cruzar la
membrana plasmática, y lo hace a través de proteínas de mem-
brana específicas llamadas canales de potasio (en amarillo).
Aunque también hay canales de sodio (morado), éstos perma-
necen cerrados. Puesto que la concentración de K+ es más alta
dentro de la célula que afuera, ese ion tiende a salir por difu-
sión, mientras que los iones orgánicos con carga negativa se
quedan en el interior (FIGURA E38-1):
Tan pronto como se abren los canales de Na+, se cierran de
nuevo espontáneamente y un tipo diferente de canal K+ (ana-
ranjado) se abre por la carga positiva dentro de la neurona, per-
mitiendo que el K+ salga de la célula y se restablezca el
potencial de reposo negativo (paso s en la FIGURA E38-2).
LOS POTENCIALES DE ACCIÓN SON CONDUCIDOS POR
LOS AXONES SIN CAMBIAR DE AMPLITUD
Un potencial de acción por lo general se inicia donde el axón
emerge del cuerpo celular de una neurona. Ahí semeja una ola
de carga positiva en rápido movimiento que viaja, sin merma de
su magnitud, a lo largo del axón hacia la terminal sináptica. La
carga positiva introducida en el axón por el Na+ hace que se
abran canales de Na+ más adelante en el axón, por los cuales
puede entrar más Na+, generando un nuevo potencial de ac-
ción (FIGURA E38-3):
Los iones y las señales eléctricas en las neuronasDE CERCA
Cl� K
�
K�
K� K
�
K�
Na�
Na�
Na�
Na�
Cl�
Cl�
(líquido extracelular)
Org� Org�
Org�
Org�
Org�
Cl�
(citoplasma de la neurona; cargado negativamente)
FIGURA E38-1 El potencial de reposo
Conforme el interior de la célula adquiere más carga negati-
va, los iones positivos de K+ son atraídos de regreso a la célu-
la. Con el tiempo, el voltaje negativo en el interior de la célula
es lo bastante grande como para que la tasa de difusión del K+
que sale contrarreste la tasa de difusión del K+ que entra de re-
greso por atracción eléctrica. Este voltaje negativo es el poten-
cial de reposo de la neurona.
LOS CAMBIOS EN LA PERMEABILIDAD AL SODIO Y POTA-
SIO PRODUCEN EL POTENCIAL DE ACCIÓN
Los potenciales de acción ocurren cuando cambia el potencial
de reposo volviéndose menos negativo hasta alcanzar un volta-
je llamado umbral (generalmente entre 10 y 20 mV menos ne-
gativo que el potencial de reposo). En el umbral, se abren los
(líquido extracelular)
(el citoplasma de
la neurona adquiere
carga positiva)
(el citoplasma de la neurona
adquiere de nuevo carga negativa)
K�
K�
K�
K�
Na�
Na�
Na�Na�
Na�
Na�
Na�
Na�
Na�
Cl�Cl�
Cl�K� K� K
�
K� K
�
K�
Org�
Org� Org�
Org�
1 2
el potencial de reposo
se restaura
se inicia el potencial
de acción
FIGURA E38-2 El potencial de acción
(líquido extracelular)
(axón)
potencial de acciónNa�
� � � ����
FIGURA E38-3 La entrada del Na+ durante un potencial de
acción inicia el movimiento de carga positiva a lo largo de un
axón
canales de Na+ (morado) y esto permite que haya un ingreso rá-
pido de Na+ (paso r en la FIGURA E38-2).