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Las características más importantes de los canales son:
— Necesitan que la señal tenga un valor mínimo, o
umbral, para cambiar su conformación. Variaciones
de potencial muy pequeñas o uniones débiles de
ligando no producen cambios en la permeabilidad
iónica de la membrana.
— Son de respuesta rápida y cooperativa. Cuando la
señal alcanza el valor umbral, todos los canales espe-
cíficos de ese ion situados en la misma zona de la
membrana cambian su permeabilidad.
— Son saturables (respuesta de todo o nada). Si la señal
alcanza el valor umbral, la respuesta final siempre
tiene la misma magnitud.
Las bombas iónicas son proteínas que concentran iones con-
tra gradiente con gasto de energía, la cual se obtiene de la
hidrólisis del ATP. La más abundante es la ATPasa de
Na+/K+, que en cada ciclo bombea 2 K+ hacia el interior y 
3 Na+ hacia el exterior celular por cada molécula de ATP
hidrolizado (Fig. 10-6).
Los receptores son proteínas que existen fundamental-
mente en las terminales sinápticas con capacidad para unir
neurotransmisores con gran afinidad y especificidad. La unión
del neurotransmisor al receptor hace variar el potencial de la
membrana o el metabolismo neuronal.
33.4. LOS FLUJOS IÓNICOS Y 
LA NEUROTRANSMISIÓN INTRANEURONAL
33.4.1 El potencial de reposo
La base iónica de la neurotransmisión es el potencial eléctri-
co que existe a ambos lados de la membrana neuronal. La
neurona presenta grandes diferencias entre las concentracio-
nes iónicas intra y extracelular (Tabla 33-1). La concentra-
ción citosólica de K+ es mucho mayor que en el medio extra-
celular, mientras que las concentraciones intracelulares de
Na+, Cl– y Ca2+ son bastante menores que las extracelulares.
Esta asimetría se debe a la permeabilidad restringida y
selectiva de la membrana, que crea en ella un potencial, deno-
minado potencial de reposo. Su valor depende de las diferen-
cias de concentración y, sobre todo, de la permeabilidad rela-
tiva para los distintos iones, principalmente, K+, Na+ y Cl–.
El potencial eléctrico generado por un catión viene
expresado por la ecuación de Nernst (en milivoltios):
V = RT/zF ln (co/ci) 
donde, co y ci son las concentraciones respectivas del catión
fuera y dentro de la célula; z, su carga; T, la temperatura
absoluta, y R y F, dos constantes fisicoquímicas. Para anio-
nes, la ecuación es idéntica, pero con el cociente inverso:
ci/co . A 37 °C, para iones monovalentes, la ecuación equiva-
le a:
V = 59 log (co/ci)
Para comprender mejor el significado físico de este poten-
cial, consideremos como ejemplo el potasio. La mayor con-
centración intracelular de K+ hace que este ion tienda a salir
al espacio extracelular, a través de sus canales con una fuer-
za denominada potencial químico. La salida de algunos iones
crea un exceso de cargas positivas en el exterior y cargas
negativas en el interior, generándose una diferencia de poten-
cial que se opone paulatinamente al potencial químico y difi-
culta la salida. Cuando la diferencia de potencial eléctrico
iguala el potencial químico se llega al potencial de equilibrio
para el K+. Obsérvese que el potencial de equilibrio se crea
porque hay permeabilidad relativa, no porque hay impermea-
bilidad.
En condiciones fisiológicas, en la neurona participan
varios iones y la ecuación válida es la de Hodgkin, Katz y
Goldman, que modifica la de Nernst, teniendo en cuenta un
factor relativo a las permeabilidades de fondo para cada uno
de los iones. De acuerdo con los valores expresados en la
Tabla 33-2, el potencial de reposo viene dado por la expre-
sión:
V (mV) = 59 log ([Na+]o + 100[K
+]o + 50[Cl
–]i /[Na
+]i + 
+ 100[K+]i + 50[Cl
–]o) 
Su valor para una neurona de rata es, aproximadamente, –86
mV, semejante a los potenciales de equilibrio para el K+ y el
Cl–, debido a que la membrana es mucho más permeable para
estos iones que para el Na+. Los iones para los que la mem-
brana es absolutamente impermeable no influyen en el
potencial de reposo.
Neurotransmisión y s is temas sensoriales | 583
Tabla 33-1. Concentraciones iónicas (mM)
intracelulares y extracelulares en 2 líquidos biológicos 
de la rata y el calamar
Neurona Sangre Axón Hemolinfa
Ion de de de de 
rata rata calamar calamar
K+ 140 4 400 20
Na+ 12 140 50 440
Cl– 4 110 50-100 500
Ca2+ < 0.001 2 < 0.001 10
Proteinaton– 140 9 300 —
33 Capitulo 33 8/4/05 12:28 Página 583
	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE III EL NIVEL MOLECULAR EN BIOMEDICINA
	33 NEUROTRANSMISIÓN Y SISTEMAS SENSORIALES
	33.4. LOS FLUJOS IÓNICOS Y LA NEUROTRANSMISIÓN INTRANEURONAL
	33.4.1 El potencial de reposo