Guía docente: Bomba sodio-potasio

Objetivos

• Describir la bomba sodio-potasio como una proteína de la membrana que en cada vuelta saca 3 iones de sodio y mete 2 de potasio usando un ATP.
• Explicar por qué es transporte activo: mueve los iones en contra de su gradiente de concentración y por eso gasta energía.
• Relacionar los gradientes que mantiene la bomba con el potencial de membrana en reposo y con el trabajo de nervios y músculos.

Antes de la clase

Descargar la zona «Bomba sodio-potasio» en cada dispositivo antes de la clase y formar parejas: un dispositivo por pareja es suficiente. Activar «Ajustes → Modo clase» en el equipo conectado al proyector. Revisar la tarjeta «Potencial de membrana en reposo» para anticipar la confusión entre lo que hace la bomba y lo que hacen los canales de fuga de potasio.

Consejo: en Ajustes → Modo clase puedes proyectar la zona y usar «Pregunta al curso».

Paso a paso

1. Preguntar al curso: ¿qué cuesta más, bajar una pelota por una rampa o subirla? ¿Por qué?
2. En parejas, tocar la bicapa, la bomba, los iones de sodio y de potasio, el ATP y el medidor del potencial de reposo, leyendo cada tarjeta.
3. Contar en voz alta una vuelta de la bomba: entran 3 sodios a la bomba, se gasta un ATP, salen los sodios, entran 2 potasios.
4. Explorador: completar «La puerta que nunca descansa». Descubridor: «Cuesta arriba con ATP». Premédico: «Ciclo de Post-Albers».
5. Proyectar la zona con «Ajustes → Modo clase» y lanzar «Pregunta al curso» para preguntar qué pasaría con los gradientes si la célula se quedara sin ATP, y comentar las respuestas.
6. Cerrar con el ticket de salida.

Preguntas para conversar

• ¿Por qué los iones no pueden atravesar solos el centro grasoso de la membrana?
• ¿En qué se parece el desnivel de sodio a una represa llena de agua?
• ¿Por qué las neuronas gastan todavía más energía en esta bomba que otras células?
• Si la bomba saca 3 cargas positivas y mete 2, ¿basta eso para explicar todo el voltaje negativo del interior?

Ticket de salida

1. En cada vuelta, ¿cuántos iones de sodio saca la bomba y cuántos de potasio mete? (Saca 3 de sodio y mete 2 de potasio)
2. ¿Por qué la bomba es transporte activo? (Mueve iones en contra de su gradiente y gasta ATP)
3. ¿Qué causa principalmente que el interior de una neurona en reposo sea negativo? (La salida de potasio por los canales de fuga; la bomba mantiene los gradientes)

Diferenciación

Para Explorador, usar la imagen de una puerta que nunca descansa y quedarse en «saca sodio, mete potasio y gasta energía». Como desafío para Premédico, trabajar el ciclo de Post-Albers (estados E1 y E2), la electrogenicidad y la explicación clásica de cómo los glucósidos cardíacos inhiben la bomba, sin entrar en dosis ni usos clínicos.