Introdução à Biologia/Célula/Estrutura e organização da célula: diferenças entre revisões

Saltar para a navegação Saltar para a pesquisa
[edição verificada][edição verificada]
*A velocidade de transporte é maior que na difusão simples, porém limitada ao número de trasportadores na membrana
 
====Transporte contra gradiente de concentraçãoeletroquímico====
[[Ficheiro:Scheme sodium-potassium pump-en.svg|thumb|right|250px|Esquema mostrando o processo de transporta ativo pela bomba Na/K. Inicialmente a bomba está desfosforilada, com seus sítios de ligação voltados para o meio intracelular. Ocorre ligação de Na<sup>+</sup> ao sei sítio específico. A bomba é fosforilada pelo ATB, mudando sua conformação espacial e expondo os sítios de ligação ao meio extracelular. O Na<sup>+</sup> é liberado e dois íons K<sup>+</sup> ligam-se à bomba. A bomba é desfosforilada, mudando novamente sua conformação, expondo novamente os sítios de ligação ao meio intracelular. nesta etapa o K<sup>+</sup> é liberado e a bomba volta ao seu estado inicial, pronta para receber novamente o Na<sup>+</sup> e reiniciar o processo.]]
[[Ficheiro:Scheme secundary active transport-en.svg|thumb|right|250px|Transporte ativo secundário através do trocador Na/aminoácido. Enquanto que um íon Na<sup>+</sup> penetra dentro da célula, uma molécula de aminoácido é transportada para o meio extracelular.]]
No transporte contra gradiente de concentração o movimento de substâncias através da membrana ocorre do meio com menor concentração para o meio com maior concentração, ao contrário do que ocorre no processo de difusão. Existe sempre a participação de uma proteína transportadora que garante o movimento de substâncias contra o gradiente de concentração, gastando energia durante esse processo. Pelo fato de haver consumo de energia, dizemos que se trata de um '''transporte ativo''' ou '''transporte "ladeira acima"''' justamente para representar o gasto de energia do processo. Nos casos em que a substância a ser transportada é um íon (por exemplo o sódio - Na<sup>+</sup>), o gradiente a ser vencido não é só o químico (concentração) mas também o elétrico. Por exemplo, a concentração do íon sódio (Na<sup>+</sup>) no interior da célula é menor que no seu exterior, portanto, há mais cargam positivas no meio extracelular que no meio intracelular, por isso, a tendência seria a entrada de Na<sup>+</sup> na célula pelo gradiente químico (concentração) e elétrico (as cargas positivas repelem-se mutuamente, favorecendo a entrada no íon Na<sup>+</sup> na célula). Para manter a concentração de sódio baixa dentro da célula, deve ser vencida uma barreira química e elétrica, ou seja, deve ser vencido um '''gradiente eletroquímico'''.
 
O transporte ativo ocorre através de mecanismos chamados '''bombas iônicas''', sendo o mais famoso a bomba de sódio e potássio; uma proteína transmembrana, localizada na membrana plasmática de todas as células amimias, responsável por bombear o sódio para fora da célula e o potássio para dentro da célula. Na sua conformação inicial, a bomba Na/K está em seu estado desfosforilado, tem uma alta afinidade pelo sódio e exibe em sua porção intracelular três sítios para ligação de três íons Na<sup>+</sup> e dois sítios para ligação de dois íons K<sup>+</sup>. Após a ligação dos três íons Na<sup>+</sup> aos seus sítios específicos, a bomba Na/K sofre fosforilação, recebendo uma molécula de fosfato oriunda da quebra do ATP (trifosfato de adenosina) em ADP (difosfato de adenosina). A fosforilação é um processo que consome energia, fornecida justamente pela molécula de ATP. Após ser fosforilada, a bomba Na/K muda sua conformação espacial, expondo os sítios de ligação do sódio ao meio extracelular; além disso, a bomba fosforilada, dimuniu a afinidade pelo sódio e aumenta a afinidade pelo potássio. Assim, ocorre liberação do sódio para o meio extracelular e captação de dois íons K<sup>+</sup> através de dois sítios específicos para esse soluto. O próximo passo a ocorrer é a desfosforilação da bomba, ou seja, a molécula de fosfato destaca-se da bomba Na/K, fazendo-a mudar novamente de conformação, deixando os sítios de ligação do K<sup>+</sup> e do Na<sup>+</sup> voltados para o meio intracelular. A desfosforilação deixa a bomba com menor afinidade ao K e maior afinidade ao Na, consequentemente, há liberação do potássio para o interior da célula e ligação de três novos íons ais seus sítios específicos, refazendo todo o processo acima descrito. Como resultado final do processo, três íons Na<sup>+</sup> são transportados para fora da célula, dois íons K<sup>+</sup> são transportados para dentro e uma molécula de ATP é consumida com gasto de energia.
 
A bomba Na/K é um exemplo de transporte que causa desequilíbrio de cargas elétricas pois há o movimento de cargas positivas na taxa de 3:2, gerando assim uma diferença de cargas entre a face interna e externa da membrana, com a face externa positiva uma vez que foram transportados 3 íons positivos para fora e apenas 2 íons positivos pra dentro. Esses tipos de bombas, que geram desequilíbrios de cargas elétricas, são chamadas de '''eletrogênicas'''. As bombas que não geram desequilíbrio de cargas, são chamadas de '''eletroneutras''' ou '''não eletrogênicas''', como por exemplo a bomba de H/K, que transporta 1 íons H<sup>+</sup> para fora da célula e um íons K<sup>+</sup> para dentro da célula. Esse desequilíbrio de cargas na membrana plasmática é conhecido como '''potencial de membrana'''.
 
O transporte ativo contra gradiente eletroquímico é dividido em primário e secundário, de acordo com o uso do ATP
 
'''Transporte ativo primário:'''
 
Neste caso, proteína transportadora usa diretamente a energia do ATP para realizar o processo de transporte, sendo, portanto, a proteínas transportadora uma '''ATPase''', ou seja, tem a capacidade de quebrar e molécula de ATP em ADP liberando energia nesse processo. O exemplo de transporte ativo primário é a bomba Na/K.
 
[[Ficheiro:Antiporter alone.png|thumb|left|80px|Contratransportador]]
[[Ficheiro:Symporter alone.png|thumb|rigth|80px|Cotransportador]]
'''Transporte ativo secundário:'''
 
A proteínas transportadora não usa diretamente a energia do ATP, mas aproveita o gradiente eletroquímico gerado por uma bomba ATPase para realizar o transporte de substâncias, assim, o uso de energia é feito indiretamente. Por exemplo, as células intestinais devem absorvem grande quantidade de glicose provinda dos alimentos, para isso, elas usam uma proteína transportadora chamada cotransportador Na/glicose. Primeiramente, a bomba Na/K, gastando energia, mantém a concentração de sódio baixa dentro da célula, criando uma gradiente eletroquímico de sódio entro o meio interno e externo, uma vez que o meio externa está com excesso de sódio e cargas positivos em relação ao meio interno. Assim, a tendência é o sódio entrar por difusão na célula. A glicose aproveita-se dessa tendência do sódio entrar na célula e pega "carona" com ele, num transporte conjunto através do cotransportador Na/glicose. Esse transportador capta o sódio e a glicose do meio extracelular e transporta para o meio intracelular. O sódio movimenta-se a favor do gradiente eletroquímico mas a glicose movimenta-se contra o gradiente eletroquímico, uma vez que a concentração de glicose no interior da célula e maior. Assim, a glicose é transportado contra um gradiente eletroquímico, através do contrasportador Na/glicose, o qual não usa energia diretamente mas aproveita-se da energia usada pela bomba Na/K para gerar o gradiente eletroquímico do sódio. Dizemos também que o transporte ativo secundário pode ser classificado em '''cotransporte''', quando dois íons são transportados na mesma direção e '''contratransporte''', quando os íons são transportados em direções diferentes, como por exemplo, o transporte de aminoácido para fora da célula, que ocorre através do trocador Na/aminoácidos, onde o sódio entra na célula favorecido pelo seu gradiente eletroquímico enquanto que o aminoácido é transportado para fora da célula.
 
==Parede celular==
1 387

edições

Menu de navegação