Transporte Ativo

Transporte Ativo – O que é

As células, tanto as eucarióticas, quanto as procarióticas, contam com membranas plasmáticas. As membranas são importantes estruturas que apresentam diversas funções, sendo uma delas, a permeabilidade seletiva.

Por permeabilidade seletiva se compreende um processo fisiológico que consiste na passagem, de forma seletiva, de substâncias para o meio intra e extracelular (dentro e fora da célula).

A estrutura responsável por isto é a membrana plasmática que pode contar com dois tipos de transporte: o passivo, que não envolve gasto energético; e o ativo, que envolve o gasto energético.

Neste texto serão abordados alguns aspectos do Transporte Ativo. Por transporte ativo se compreende o nome dado ao tráfego de moléculas através da membrana plasmática.

Este tráfego se dá contra o gradiente de concentração e ocorre por meio de proteínas específicas transportadoras. Para tanto, elas utilizam energia celular, a qual advêm da hidrólise de ATP (adenosina trifosfato).

Para facilitar o entendimento, pense que existe, na membrana plasmática, uma proteína que serve como uma bomba, capaz de fazer o bombeamento de substâncias de um lado para o outro.

Para que esta bomba possa funcionar, ela necessita de energia, pois é um processo em que a bomba tem que “trabalhar”, de forma a enviar as substâncias para outro local (dentro e fora da célula).

No processo celular de transporte ativo, a proteína que atua como transportadora está localizada na membrana plasmática. Para que esta proteína faça seu papel, ela necessita ser ativada. Então, ocorre a ligação do ATP (adenosina trifosfato) a esta proteína, fazendo com que ela mude sua conformação e, assim, consiga ter afinidade com o soluto a ser transportado.

Um exemplo de transporte ativo é a Bomba de Sódio e Potássio. Neste processo, a molécula transportadora é uma enzima capaz de quebrar o ATP.

O gasto desta energia faz com que seja possível transportar as moléculas contra o seu gradiente de concentração.

Este tipo de transporte é sempre em mão dupla: quando entra uma molécula, sai outra.

Transporte Ativo

No caso da Bomba de Sódio e Potássio, é importante entender que a concentração do sódio é maior no meio extracelular. Já a de potássio é maior no meio intracelular. Assim, as proteínas transportadoras que estão na membrana plasmática capturam íons sódio (Na+) no citoplasma e, utilizando energia, bombeia-os para o meio extracelular.

Por sua vez, no meio extracelular, estas proteínas capturam os íons potássio (K+) e os bombeiam para o meio intracelular. Isso faz com que se estabeleça a diferença de carga elétrica entre os dois lados da membrana, o que é vital para a manutenção das atividades celulares.

Transporte Ativo – Células

Transporte Ativo

O transporte ativo é o bombeamento de solutos através de uma membrana biológica, contra sua concentração ou gradiente eletroquímico.

A capacidade das células de manter pequenos solutos dentro do citoplasma em concentrações mais altas do que a do fluido circundante é um fator essencial para a sobrevivência celular. Muitas células animais, por exemplo, mantêm concentrações de sódio e potássio significativamente diferentes daquelas ao seu redor. Este processo permite que as células não apenas mantenham níveis viáveis de soluto, mas também bombeiem íons através de um gradiente eletroquímico. Este processo cria uma voltagem através da membrana que pode ser usada para alimentar o trabalho celular.

Para entender o transporte ativo, é preciso primeiro entender o transporte passivo. De acordo com a segunda lei da termodinâmica, sem entrada de energia adicional, as partículas sempre passarão de um estado de ordem para um estado de desordem.

No caso do tráfego celular, isso significa que pequenos solutos se moverão naturalmente de regiões mais ordenadas de alta concentração para as regiões menos ordenadas de baixa concentração. Isso é conhecido como difusão em um gradiente de concentração. O transporte passivo é o movimento natural de solutos através de uma membrana no gradiente de concentração.

Durante o transporte ativo, a célula deve trabalhar contra a difusão natural dos solutos. Para fazer isso, proteínas de transporte especializadas são incorporadas na membrana celular.

Transporte Ativo

Alimentado por trifosfato de adenosina (ATP), as proteínas de transporte movem seletivamente solutos específicos para dentro ou para fora da célula. Uma forma comum de o ATP fortalecer esse trabalho é doar seu grupo fosfato terminal para a proteína de transporte, desencadeando uma mudança de forma na molécula da proteína. A mudança conformacional faz com que a proteína mova os solutos que se ligaram à sua superfície extracelular para o interior das células e os libere.

Um exemplo desse tipo de proteína é a bomba de sódio-potássio.

A maioria das células animais contém uma concentração mais alta de potássio e uma concentração mais baixa de sódio do que a encontrada no ambiente extracelular. Como os íons de sódio carregam uma carga positiva e os íons de potássio carregam uma carga negativa, esse desequilíbrio representa não apenas um gradiente de concentração, mas também um gradiente eletroquímico.

As bombas de sódio-potássio movem três íons de sódio para fora da célula para cada dois íons de potássio que trazem para dentro dela, resultando em uma carga líquida negativa na célula como um todo.

A diferença de cargas em cada lado da membrana celular cria uma voltagem – o potencial de membrana – que permite que a célula atue como uma bateria e forneça energia ao trabalho celular.

Como mencionado, a maior parte do transporte ativo é alimentado pela molécula ATP. Às vezes, no entanto, um soluto pode se mover para dentro de uma célula aproveitando a difusão de outras substâncias.

À medida que as substâncias difusoras se movem para dentro da célula ao longo de um gradiente que foi previamente criado pelo transporte ativo, outros solutos são capazes de se ligar a elas e cruzar a membrana simultaneamente. Conhecido como transporte secundário ou co-transporte, é a forma de tráfego de membrana responsável por mover a sacarose para as células vegetais, bem como mover o cálcio e a glicose para as células animais.

Fonte: Juliano Schiavo (Biólogo e mestre em Agricultura e Ambiente)