A célula apresenta um envoltório que a separa do meio externo, denominado de membrana plasmática. Essa membrana é fluida e apresenta canais proteicos que permitem a passagem de determinados tipos de substâncias, definindo a sua permeabilidade seletiva.
Existem alguns íons que são fundamentais para o funcionamento e equilíbrio celular, presentes em concentrações diferenciadas entre o meio intra e o meio extracelular.
*íons são elementos químicos que perdem (cátions) ou ganham (ânions) elétrons. Os que ganham ficam carregados positivamente, e os que perdem ficam negativamente carregados.
Para manter as concentrações adequadas desses íons, existem as bombas de sódio e potássio, que são uma forma de transporte ativo, ou seja, com gasto de energia na forma de ATP (Trifosfato de Adenosina).
É importante conhecer o transporte ativo de íons por meio das bombas de sódio e potássio, pois esse processo está relacionado com a contração muscular e com o funcionamento do sistema nervoso, pois as bombas possibilitam a transmissão de impulsos nervosos.
Sendo assim, irei lhe apresentar mais detalhes sobre o assunto, vamos lá!
COMO FUNCIONA UMA BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO?
O sódio é representado pelo íon (cátion) Na+ e o potássio pelo íon (cátion) K+. Elementos carregados positivamente, pois perderam elétrons.
Normalmente, a concentração de de Na+ é maior no meio extracelular e a de K+ é maior dentro da célula. A imagem, a seguir, representa as concentrações naturais do sódio e do potássio no meio intra e extracelular:
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Concentrações de sódio e potássio na célula em condições normais.
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Como os solutos tendem a manter um equilíbrio em suas concentrações,
através do processo de difusão, o Na+ entra na célula e o K+ sai para o
meio extracelular!
*Difusão: transporte passivo (sem gasto de energia), em que as partículas se locomovem do meio mais concentrado para o menos concentrado. Isso é possível devido a quantidade de energia cinemática existente nessas partículas (íons).
Porém esse processo de difusão não é adequado para o funcionamento do metabolismo celular, é necessário que haja diferença de concentração de íons entre o meio externo e interno da célula (como evidenciado na imagem anterior, com maior concentração de potássio dentro da celular e maior concentração de sódio fora) e é aqui que entra a bomba de sódio e potássio na história! Ela vai promover essa diferença!
A bomba de sódio e potássio precisa de dois fatores para poder funcionar:
A) A presença de proteínas transmembranas (com sítios de ligação para os íons Na+ e K+) na bicamada celular;
B) O gasto de Energia (ATP se converte em ADP), por isso é um transporte ativo.
E ocorre através das seguintes etapas:
1. O Na+ intracelular se liga a proteína transmembrana e o ATP também. O ATP (Adenosina trifosfato) perde um fosfato após se ligar à proteína, sendo liberado na forma de ADP (Adenosina difosfato).
2. O fosfato que foi perdido pelo ATP fica ligado à proteína e isso altera a estrutura tridimensional dela, provocando a saída de 3 íons de Na+ da célula para o meio extracelular.
3. Logo após a saída do Na+, 2 íons K+ se ligam aos seus sítios na proteína transmembrana. Provocando a liberação do grupo fosfato, a volta da forma normal da proteína e com isso, a entrada de 2 íons K+ na célula!
Dica: compare o fosfato "perdido" pelo ATP, com um "passe" ou uma "chave" - pois ao se ligar à proteína, muda a sua forma, permite a entrada e saída do íons!
Observe, atentamente, as etapas na imagem abaixo:
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Funcionamento da bomba de sódio e potássio
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TÓPICOS ABORDADOS
1. Definição de íons
2. Definição de bombas de sódio e potássio
3. Funcionamento das bombas de sódio e potássio
- Concentrações adequadas de Na+ e K+ dentro e fora da célula
-Tendência ao equilíbrio através da difusão
- Necessidade de diferenças na concentração entre o meio interno e externo - Atuação da bomba
4. Fatores que permitem o funcinamento da bomba
- Proteínas transmembranas
- Energia na forma de ATP
5. Etapas do processo de transporte ativo pela bomba
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