Neurotransmisión: canales, potenciales de acción y sinapsis

Resumen

El documento explica cómo se comunican las neuronas: los tipos de canales de membrana, el potencial de reposo y el potencial de acción con sus fases, y la conducción del impulso nervioso. También describe la sinapsis, su clasificación y las diferencias entre sinapsis química y eléctrica.

Puntos clave

Los canales activados por voltaje se abren cuando la carga supera los -55 mV y permiten la entrada de sodio (Na+).
Los canales activados por ligando se abren al unirse un neurotransmisor u hormona a su receptor.
El potencial de reposo de la neurona es de -70 mV.
El potencial de acción sigue la ley del todo o nada y tiene fases de despolarización, repolarización e hiperpolarización.
La conducción saltatoria ocurre en axones mielínicos y es más rápida que la continua, que se da en axones amielínicos.
La sinapsis química usa neurotransmisores y es unidireccional; la sinapsis eléctrica transmite iones, es bidireccional y es más rápida.

Ponte a prueba

La Membrana Neuronal y sus Canales

En la membrana de la neurona podemos encontrar dos tipos de canales (proteínas):

Canal activado por voltaje: Este canal se abre cuando recibe un estímulo eléctrico, específicamente cuando la carga supera los -55mV. Al abrirse, permite la entrada de sodio (Na+) y otros iones.
Canal activado por ligando: Su apertura se produce por la interacción de una sustancia química (neurotransmisores u hormonas) con una parte del canal llamada receptor. Esta interacción genera un cambio en la energía libre, modificando la conformación de la proteína y abriendo el canal.

Potencial de Membrana y Sinapsis

Potencial: Propiedad de una neurona individual.

Sinapsis: Conexión entre dos neuronas.

Impulso nervioso: Red de neuronas interconectadas.

Potencial de Reposo

El potencial de reposo es de -70 mV, indicando que no hay cambios significativos en la neurona.

Potencial de Acción

El estímulo debe generar un cambio en el potencial de membrana que supere los -55mV.
Este cambio gatilla un potencial de acción (ley del todo o nada).

Fases del Potencial de Acción

Despolarización: Entrada de sodio (Na+).
Repolarización: Salida de potasio (K+).
Hiperpolarización: Salida de potasio (K+) y entrada de cloruro (Cl-).
Periodo refractario: La neurona se recupera gracias a la bomba sodio-potasio.

Bomba Sodio-Potasio

La bomba sodio-potasio expulsa sodio (Na+) de la neurona e introduce potasio (K+), restableciendo el potencial de reposo.

Conducción del Impulso Nervioso

Conducción saltatoria: Propagación de los potenciales de acción a lo largo de los axones mielínicos, saltando de un nodo de Ranvier al siguiente. Exclusiva de axones mielínicos en vertebrados.

Conducción continua: Ocurre en neuronas amielínicas (sin mielina). Es más lenta, ya que cada segmento del axón debe despolarizarse y repolarizarse, lo que implica mayor movimiento de iones y gasto de energía.

Sinapsis: Unión Morfofuncional

La sinapsis es la unión morfofuncional (forma y estructura) entre neuronas.

Tipos de Sinapsis

Las sinapsis se clasifican según:

Distancia entre neuronas
Velocidad de transmisión
Sustancia de comunicación
Organismos en los que ocurre
Dirección de la transmisión

Sinapsis Química

Distancia: 30-50 nm
Velocidad: Más lenta
Comunicación: Neurotransmisores
Organismos: Vertebrados
Dirección: Unidireccional

Sinapsis Eléctrica

Distancia: 3.5 nm
Velocidad: Rápida
Comunicación: Iones
Organismos: Invertebrados
Dirección: Bidireccional

Neurotransmisores: Mensajeros químicos específicos.

Noscos: Temperatura ambiente (ectotérmica).

La velocidad de la sinapsis depende del espacio químico.

Sinapsis Eléctricas en Detalle

Las sinapsis eléctricas se caracterizan por:

Continuidad estructural entre las dos neuronas, dada por proteínas llamadas conexones, que unen estrechamente las neuronas y conectan sus citoplasmas.
Función: Desencadenar respuestas rápidas.

Sinapsis Químicas en Detalle

Las sinapsis químicas se caracterizan por:

Liberación de un neurotransmisor (NT) cuando el potencial de acción llega al terminal sináptico.
Retardo sináptico de aproximadamente 0.5 segundos.
El NT se difunde a través de la hendidura sináptica hasta encontrar los receptores postsinápticos.
Distancia entre la membrana pre y postsináptica: 20-40 nm.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el potencial de acción?

Es el cambio en el potencial de membrana que se produce cuando el estímulo supera los -55 mV. Sigue la ley del todo o nada y consta de despolarización, repolarización e hiperpolarización.

¿Cuál es la diferencia entre sinapsis química y eléctrica?

La sinapsis química usa neurotransmisores, tiene una distancia de 30-50 nm, es más lenta y unidireccional. La sinapsis eléctrica transmite iones a través de conexones, tiene una distancia de 3.5 nm, es rápida y bidireccional.

¿Qué función cumple la bomba sodio-potasio?

Expulsa sodio (Na+) de la neurona e introduce potasio (K+), lo que restablece el potencial de reposo.