Como as diferenças nas concentrações de sódio e de potássio nos meios intra e Extra

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O transporte ativo é um processo em que as substâncias são levadas contra o gradiente de concentração e há gasto de energia pela célula.

Sabemos que a membrana plasmática permite a passagem de apenas algumas substâncias e impede a entrada de outras. Graças a essa característica, dizemos que ela apresenta permeabilidade seletiva.

Algumas substâncias entram e saem da célula sem nenhum gasto de energia, por isso dizemos que elas sofrem um transporte passivo. Outras, entretanto, devem ser bombeadas para dentro ou para fora, gastando energia nesse processo. Temos aí um transporte ativo, que, diferentemente do passivo, ocorre contra um gradiente de concentração. Um dos principais exemplos desse tipo de transporte é a chamada bomba de sódio e potássio.

No interior das células do nosso corpo, há uma concentração maior de íons potássio (K+) em relação ao meio extracelular. Este, por sua vez, apresenta uma maior concentração de íons sódio (Na+) que o interior das células.

Essa diferença na concentração de sódio e potássio no meio intra e extracelular é fundamental para garantir o metabolismo celular. A importância do potássio no interior das células está relacionada com o fato de que ele participa de processos como a síntese de proteínas e com a respiração celular.

Como esses íons conseguem passar pela membrana plasmática por difusão, é necessário que algum mecanismo evite que as concentrações igualem-se. Isso é feito através da chamada bomba de sódio e potássio, um processo em que há perda de energia.

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Proteínas existentes na membrana plasmática da célula fazem o papel de bomba nesse processo. Essas proteínas capturam o sódio que está no interior da célula e bombeiam-no para fora. Elas também capturam o potássio extracelular e transportam-no para o interior da célula. Dessa forma, há a retirada de três íons de sódio do interior da célula e o transporte de dois íons de potássio em cada ciclo de atividade.

Para garantir esse transporte, as proteínas necessitam de energia, que é fornecida pelas moléculas de ATP (adenosina trifosfato) encontradas no citoplasma da célula. O ATP, que é produzido no processo de respiração celular, é transformado em ADP (adenosina difosfato) após o fornecimento de energia.

A bomba de sódio e potássio é um tipo de transporte de substâncias que está ligado diretamente aos processos de contração muscular e à condução de impulsos nervosos.

Aproveite para conferir a nossa videoaula sobre o assunto:

O transporte ativo é um tipo de transporte de substâncias através da membrana plasmática que se caracteriza pelo gasto de energia pela célula. Nele, diferentemente do transporte passivo, observa-se uma movimentação dos solutos contra os seus gradientes de concentração. A bomba de sódio-potássio é um caso de transporte ativo em que o ATP fornece a energia necessária para o bombeamento dos íons sódio e potássio.

Leia também: Respiração celular — processo principal de fornecimento de energia para a maioria das células

Resumo sobre transporte ativo

  • A membrana plasmática apresenta permeabilidade seletiva, o que permite um controle adequado do que entra e do que sai da célula.

  • Algumas substâncias atravessam a membrana livremente.

  • Algumas substâncias, para atravessar a membrana plasmática, necessitam da ajuda de proteínas.

  • Proteínas carreadoras atuam no transporte ativo, um tipo de transporte de substâncias em que há gasto de energia pela célula.

  • A bomba de sódio-potássio é um caso de transporte ativo.

Transporte através da membrana

A membrana plasmática é uma estrutura presente em todos os tipos celulares e é constituída basicamente de uma bicamada de fosfolipídios com proteínas inseridas. Uma de suas funções é selecionar o que entra e o que sai da célula, garantido o equilíbrio do meio interno celular. Essa propriedade é conhecida como permeabilidade seletiva.

Algumas moléculas passam pela bicamada fosfolipídica facilmente, sendo esse o caso, por exemplo, do oxigênio e do gás carbônico. Outras moléculas, no entanto, necessitam de ajuda. Neste último caso, as substâncias contam com a ajuda de proteínas de transporte, as quais são bastante seletivas.

Em algumas situações, o transporte de substâncias através da membrana não leva ao gasto de energia pela célula. Esse tipo detransporte é chamado de passivo. Em outras, no entanto, para que as substâncias atravessem a membrana, torna-se necessário o uso de energia, sendo esse o transporte ativo.

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O que é transporte ativo

O transporte ativo é um tipo de transporte através da membrana em que há gasto de energia pela célula.No transporte ativo, proteínas de transporte atuarão de modo a garantir que solutos sejam movimentados contra seu gradiente de concentração, sendo transferidos do lado em que se encontram em menor concentração para o lado onde estão mais concentrados.

As proteínas que garantem o transporte dessas substâncias são as chamadas de proteínas carreadoras. Elas se ligam às moléculas que serão transportadas e mudam sua conformação de modo a garantir que tais moléculas atravessem a membrana plasmática contra seu gradiente de concentração. Por direcionarem os solutos contra seus gradientes, alguns transportadores são chamados de bombas.

Leia mais: Ciclo de Krebs — uma das etapas do processo de respiração celular

Bomba de sódio-potássio

Como as diferenças nas concentrações de sódio e de potássio nos meios intra e Extra
A bomba de sódio-potássio é um tipo de transporte ativo que ocorre em células do nosso corpo.

A bomba de sódio-potássioé um caso específico de transporte ativo. A concentração dos íons sódio (Na+) é maior do lado de fora da célula do que dentro dela, enquanto a concentração de íon potássio (K+) é menor no interior da célula do que fora dela. A bomba de sódio-potássio garante que íons sódio sejam bombeados para fora da célula e que íons potássio sejam bombeados para dentro dela.

O Na+ citoplasmático se liga à bomba de sódio-potássio, e essa ligação estimula a fosforilação do ATP. Essa fosforilação promove mudança na forma da proteína, diminuindo sua afinidade pelo Na+, o qual é liberado para fora da célula. A nova forma adquirida pela proteína tem grande afinidade com o K+, o qual se liga à porção extracelular e promove a liberação do grupo fosfato.

Quando a proteína perde o grupo fosfato, ela retoma sua forma original, a qual apresenta menor afinidade pelo K+, que é, nesse momento, liberado. A afinidade pelo Na+ é reestabelecida, dando início a um novo ciclo. Vale salientar que a bomba de sódio-potássio garante, em cada ciclo, o transporte de três íons sódio para fora da célula a cada dois íons potássio bombeados para dentro.

Leia mais: Endocitose e exocitose — processos relacionados com a captura e a eliminação de substâncias na célula

Diferença entre transporte ativo e transporte passivo

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No transporte passivo, diferentemente do transporte ativo, não há gasto de energia pela célula.

Tanto o transporte passivo quanto o transporte ativo têm como função primordial garantir que substâncias atravessem a membrana plasmática. No transporte passivo, não há gasto de energia pela célula e as substâncias difundem-se em direção a seu gradiente de menor concentração. A difusão simples, a difusão facilitada e a osmose são tipos de transporte passivo.

O transporte ativo, por sua vez, leva ao gasto de energia, e as substâncias se movem através da membrana plasmática contra seus gradientes de concentração. Geralmente, a energia para que o processo ocorra é suprida pelo ATP.

  • Videoaula sobre transporte ativo e transporte passivo

Qual a diferença Na concentração de íons potássio e sódio nos meios intra e extra celular?

A concentração do sódio é maior no meio extracelular enquanto a de potássio é maior no meio intracelular. A manutenção dessas concentrações é realizada pelas proteínas transportadoras descritas anteriormente que capturam íons sódio (Na+) no citoplasma e bombeia-os para fora da célula.

Tem mais sódio no meio intra ou extracelular?

No meio extracelular possui uma concentração maior de sódio enquanto no meio intracelular possui maior concentração de potássio.

Qual é a relação entre as quantidades de sódio e potássio intra e extracelulares no estabelecimento desse potencial?

Por exemplo, as células humanas mantêm uma concentração interna de íons potássio (K+) cerca de 20 a 40 vezes maior que a concentração existente no meio extracelular. Por outro lado, a concentração de íons sódio (Na+) se mantém, no interior das nossas células, cerca de 8 a 12 vezes menor que a do exterior.

Onde são mais concentrados os íons Na+ e K+ no meio intra ou extracelular?

A concentração dos íons sódio (Na+) é maior do lado de fora da célula do que dentro dela, enquanto a concentração de íon potássio (K+) é menor no interior da célula do que fora dela.