Los canales iónicos son proteínas transmembrana que permiten el paso selectivo de iones a través de la membrana celular. Existen diversos tipos de canales iónicos regulados por ligando, voltaje o mecanosensibilidad que cumplen funciones cruciales como la generación y propagación de potenciales de acción, la secreción de neurotransmisores y la transducción de señales. Las mutaciones en los genes de canales iónicos pueden causar enfermedades, y su estudio es fundamental para comprender procesos fisiológicos clave.

1. WILDER GONZALES TUME

2. Cada célula viviente está rodeada por una
membrana la cual separa su mundo interno del
exterior. Su estructura de bicapa lipídica no es
fácilmente permeable a moléculas polares como
azucares, aminoácidos o iones. El transporte de
estas sustancias hacia dentro y afuera de la
célula se lleva a cabo por proteínas de
membrana como bombas, transportadores y
canales iónicos.

4. CANALES
IONICOS
Son estructuras proteicas incluidas en la
membrana de cualquier célula viva que
permiten la difusión de iones a favor de la
gradiente electroquímica, constituyendo
una forma de transporte por difusión
facilitada.

5. DESCRIPCIÓN MOLECULAR
DE UN CANAL IÓNICO
 Los canales están formadas por una o varias
proteínas diferentes llamadas subunidades, que
reciben el nombre de α, β,γ, δ, etc. Que
constituyen en conjunto complejos moleculares.
Al juntarse varias subunidades forman una
estructura circular dejando un poro en el centro
por donde pasan los iones.

7. Los canales iónicos son selectivos para
los distintos iones y están regulados
Esta selectividad iónica determina que
pasen algunos iones inorgánicos pero no
otros.
Depende del diámetro y la conformación de
los canales iónicos y de la distribución de
los aminoácidos cargados que los tapizan.

8. •Proteína de canal K⁺ posee un filtro
selectivo que permite el paso de
ciertos iones e impide el paso de otros
a través de la membrana

9. Los canales iónicos fluctúan entre
los estados abierto y cerrado
La apertura y cerradura de la “compuerta” de los
canales iónicos están regulados por distintos
factores, es decir, un estímulo específico (sensor)
determina que estos canales fluctúen entre el estado
de apertura y el de cierre mediante una alteración de
su composición.
Los mecanismos para la activación de estos canales
pueden ser:
- Por ligando
- Por voltaje
- Por estímulos mecanosensibles

10. •Canales iónicos regulados responden a distintos tipos
de estímulos

11. CERRADO ABIERTO

12. Canales iónicos regulados por
ligando
Estos canales iónicos se abren en respuesta a la
unión de determinados neurotransmisores u
otras moléculas.
 Este mecanismo de abertura es debido a la
interacción de una substancia química
(hormonas, péptidos o neurotransmisores) con
una parte del canal llamado receptor, que crea
un cambio en la energía libre y cambia la
conformación de la proteína abriendo el canal.

13. El receptor de acetilcolina en la
sinapsis de los vertebrados es uno
de los canales activados por
ligando que más se ha estudiado
El sensor es una región de proteína que
se encuentra expuesta ya sea al
interior o al exterior de la membrana,
que une con gran afinidad una molécula
específica que lleva a la apertura o
cierre del canal.

14. Canales Iónicos regulados
por voltaje
Los canales iónicos abren en respuesta a
cambios en el potencial eléctrico a través de la
membrana plasmática.
Estos canales intervienen en la transmisión de
impulsos eléctricos, generando potencial de
acción debido a los cambios en la diferencia de
cargas eléctricas en ambos lados de la
membrana.

15. El paso de iones se lleva a cabo en dos procesos:
 ACTIVACION:
Es dependiente del voltaje.
Abertura del canal como respuesta a los
cambios en el potencial de membrana.
 INACTIVACION:
Regula el cierre del canal.

16. Los canales iónicos regulados por voltaje
responden al potencial de membrana
 Propagan señales nerviosas en las células
nerviosas.
 También están presentes en células musculares,
los oocitos, los protozoarios en incluso las células
vegetales.
 Los sensores de voltaje son sumamente sensibles a
la alteración del potencial de membrana permitiendo
el paso del canal de cerrado a abierto o viceversa.

18. CANAL DE Na⁺
 Son proteínas de transmembrana que permiten el
paso de iones sodio a través de la célula.
 El transporte de los iones sodio a través de estos
canales es pasivo y solo depende del potencial
electroquímico del ion (no requiere energía en la
forma de ATP)
 En neuronas y cardiomiocitos, los canales de sodio
son responsables de la fase ascendente del
potencial de acción ( despolarización).

20. CANAL DE K⁺
 Los canales de K+ constituyen el grupo más
heterogéneo de proteínas estructurales de
membrana.
 En las células excitables, la despolarización
celular activa los canales de K+ y facilita la salida
de K+ de la célula, lo que conduce a la
repolarización del potencial de membrana.

22.  los canales de K+ juegan un importante papel en:
-Mantenimiento del potencial de reposo celular,
-Liberación de neurotransmisores
-Secreción de insulina
-Excitabilidad celular
-Transporte de electrolitos por las células epiteliales
-Contracción del músculo liso
-Regulación del volumen celular.

23. CANAL DE Ca⁺⁺
 Los iones de calcio promueven la fusión de la
membrana de la vesícula sináptica con la
membrana terminal del axón en la neurona,
provocando la liberación de la acetilcolina a la
hendidura sináptica por un mecanismo de
exocitosis.

24. Abertura de
los canales de
Ca⁺⁺ regulados
por voltaje
Una señal química
se convierte en
una señal eléctrica
por canales iónicos
regulados por
transmisores en
una sinapsis.

25. •Los canales de calcio se encuentran en todas las células
excitables y cumplen funciones importantes como:
-Son capaces de mantener una corriente de entrada
durante largos pulsos de despolarización.
-El ión Ca⁺⁺como segundo mensajero intracelular
-Son el único punto de unión que puede traducir una
señal de despolarización en todas las actividades no
eléctricas que son controladas por excitación, como la
secreción neuronal.

26. CANAL DE Cl⁻
 Los canales de Cl- juegan un importante papel en la
regulación de la excitabilidad celular, el transporte
transepitelial y la regulación del volumen y del pH
celulares.
 Los canales localizados en la membrana celular
estabilizan el potencial de membrana en las células
excitables
 Son responsables del transporte transepitelial de
agua y electrolitos.
 Los canales intracelulares pueden contrabalancear
la corriente producida por las bomba de protones.

27. Canales Iónicos
mecanosensibles
 Estos canales iónicos se abren en respuesta a una
acción mecánica.
 Se encuentran en los corpúsculos
de Paccini, los cuales se abren
por el estiramiento que sufre la
membrana celular ante la
aplicación de presión y/o tensión.

28. TRANSPORTE POR
ACUAPORINAS
 Son canales especializados para el transporte de
agua en las membranas.
 Son una familia de proteínas pequeñas que se
expresan ampliamente tanto en el reino vegetal
como animal, son abundantes en los túbulos renales
y en las raíces de las plantas.
 Además de participar en el transporte de agua,
permiten el paso de otros compuestos como urea,
glicerol y gases como el CO2.

30. ROL FUNCIONAL DE LOS
CANALES IONICOS
 En los mamíferos determinan importantes procesos
como:
• -La excitación del nervio y del músculo,
• -La secreción de hormonas y neurotransmisores,
• -La transducción sensorial,
• -El control del equilibrio hídrico y electrolítico,
• -La regulación de la presión sanguínea,
• -La proliferación celular y los procesos de
aprendizaje y memoria

31. Propiedades de los Canales
Iónicos
 Están compuestos por una o varias proteínas
transmembranales.
 Casi todos seleccionan un solo ión, pocos son los no
selectivos.
 El transporte de iones a través de estos canales es
extremadamente rápido.
 Permiten flujos de iones de 10⁶ a 10⁷/seg.

32.  Sus actividades están reguladas
 Por lo general se conservaron muy bien a través de las especies.
 La mayoría de las células tienen diversos canales de NSus actividades están
reguladas
 Por lo general se conservaron muy bien a través de las especies.
 La mayoría de las células tienen diversos canales de Na⁺, K⁺, Ca⁺⁺ y Cl⁻.
 Las mutaciones en los genes que los codifican pueden causar enfermedades
específicas.
 Ciertos fármacos afectan sus actividades.
 a⁺, K⁺, Ca⁺⁺ y Cl⁻.
 Las mutaciones en los genes que los codifican pueden causar enfermedades
específicas.
 Ciertos fármacos afectan sus actividades.