Modelando el transporte de iones de potasio a través de un canal iónico de una membrana celular

Abstract

Conduction models of ion through voltage-gated ion channels, at symmetrical concentration in cellular membrane, have been developed. These channels are highly selective to K or Na ions due to a potential difference. First, it is considered the theory of metallic conduction, where, it is assumed a random distribution of obstacles, which oppose to free motion of ions inside the channel. This spacing distribution among obstacles turned out to be very narrow and its mean value is very small, that implies an almost continuous collision of ion with the channel obstacles. In addition, a model based on the crystal periodic structure is proposed. These models would describe the experimental values of conduction, but the parameters associated to each model would take values that are not easy to verify experimentally, and they are related to the channel structure.  Se desarrolla dos modelos de conducción de iones a través de una membrana celular en condiciones simétricas de concentración considerando canales iónicos activados por voltaje. Estos canales son altamente selectivos a iones K o Na en presencia de una diferencia de potencial. Primero se plantea un modelo de conducción similar al de la conducción de electrones libres en metales donde se modela una distribución aleatoria de obstáculos que impiden el movimiento libre del ion dentro del canal. Esta distribución de espaciamiento entre obstáculos resultó ser muy angosta y su valor medio muy pequeño, implicando un casi continuo choque del ion con los obstáculos presentes en el canal. Adicionalmente, se propone un modelo considerando al canal como una estructura periódica. Para que estos modelos describan los valores experimentales de conducción, los parámetros asociados a cada modelo tienen valores que no son fáciles de comprobar experimentalmente los cuales tienen relación con la estructura del canal.&nbsp