Como e e mantida a diferença de concentração dos íons K+ e Ca ++ nos meios intracelular e extracelular?

A bomba de sódio e potássio faz referência a um dos tipos de transporte ativo que acontecem nas células do corpo humano. O processo se dá em razão da diferença de concentrações de sódio (Na+) e Potássio (K+) no interior e exterior da célula.

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A fim de manter a diferença na concentração dos íons de sódio e potássio dentro e fora da célula, uma fonte de energia ATP é necessária intervir. Dessa forma, a bomba de sódio e potássio acaba por se caracterizar como um transporte ativo.

Diretamente relacionado com a transmissão dos impulsos nervosos, esse tipo de transporte ativo também tem relação direta com a contração muscular.

Como ocorre a Bomba de Sódio e Potássio

Sob condições normais, a concentração de Sódio é mais baixa no interior da célula do que no exterior. Por outro lado, a concentração de Potássio é mais alta no meio intracelular do que no meio extracelular.

Basicamente, portanto, o Na+ entrará naturalmente na célula, enquanto o K+ deixará a célula, em um processo de difusão. Isso ocorre pelo fato de que os solutos sempre tendem a se equilibrar no teor, a fim de estabelecer concentração igual em diferentes meios.

Na bomba de sódio e potássio, no entanto, para realização do próprio metabolismo é fundamental que haja diferenças de concentração entre os íons K+ e Na+. Ou seja, isso significará que o sódio necessitará estar em menor concentração no interior da célula, bem como o Potássio em maior concentração.

Condições para a bomba de sódio e potássio

Para a adequada ocorrência da bomba de sódio e potássio, duas condições se tornam imprescindíveis:

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1. Presença das proteínas transmembranas em toda a extensão da membrana plasmática. Estas proteínas irão conter específicos sítios responsáveis pela ligação dos íons K+ e Na+;
2. Gasto de ATP, uma vez que a célula necessita manter a diferença na concentração entre íons;

É por estes dois específicos motivos que a bomba de Na+ e K+ representam um tipo de transporte ativo. Isso porque os aminoácidos das transmembranas acabam expulsando sódio que adentra a célula e buscam o potássio que acaba saindo.

Para cada acionamento da bomba de sódio e potássio, 3 Na+ acabam se ligando aos sítios protéicos especificados. Há também a ligação do ATP, havendo a perda de um fosfato, o que a faz transformar-se em ADP.

Essa transformação acaba promovendo uma alteração na proteína transmembrana que acaba por liberar íons de sódio na parte externa da célula. Ao mesmo tempo em que o sódio vai para fora, 2 K+ se ligam à proteína nos específicos nichos da membrana.

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Com fosfato liberado, a ADP volta a ser ATP, o que libra os íons de potássio para o meio intracelular. O processo é cíclico e constante.

Referências

JUNQUEIRA, C. Luiz e CARNEIRO, José. Biologia Celular e Molecular, Editora Guanabara/Koogan, 8ª edição. 2005, 332 p.

Por Mateus Bunde

Graduado em Jornalismo pela Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Especialista em Linguagens pelo Instituto Federal Sul-Rio-Grandense (IFSul) e Mestrando em Comunicação pela Universidade do Porto, de Portugal (UP/PT).

• Questões
• Respostas

01. [UNIFESP] O uso de vinagre e sal de cozinha em uma salada de alface, além de conferir mais sabor, serve também para eliminar micro-organismos causadores de doenças, como as amebas. O inconveniente do uso desse tempero é que, depois de algum tempo, as folhas murcham e perdem parte de sua textura. Esses fenômenos ocorrem porque

a) as amebas morrem ao perderem água rapidamente por osmose. Já as células da alface possuem um envoltório que mantém sua forma mesmo quando perdem água por osmose e, por isso, murcham mais lentamente.

b) tanto as amebas quanto as células da alface não possuem barreiras para a perda de água por difusão simples. Ocorre que, no caso da alface, trata-se de um tecido e não de um único organismo e, portanto, a desidratação é notada mais tardiamente.

c) as amebas morrem ao perderem água por osmose, um processo mais rápido. Em contrapartida, as células da alface perdem água por difusão facilitada, um processo mais lento e, por isso, percebido mais tardiamente.

d) o vinagre, por ser ácido, destrói a membrana plasmática das amebas, provocando sua morte. No caso da alface, o envoltório das células não é afetado pelo vinagre, mas perde água por difusão simples, provocada pela presença do sal.

e) nas amebas, a bomba de sódio atua fortemente capturando esse íon presente no sal, provocando a entrada excessiva de água e causando a morte desses organismos. As células da alface não possuem tal bomba e murcham por perda de água por osmose.

02. [UNIFOR] “O meio iônico intracelular, isto é, a composição de íons e água no interior das células, é completamente diferente do meio extracelular. Por exemplo: o íon sódio (Na+) é cerca de 14 vezes mais abundante no meio extracelular do que dentro da célula. Com o íon potássio (K+), dá-se o inverso: é cerca de 56 vezes mais abundante no espaço intracelular do que fora da célula. O íon cálcio (Ca++), por sua vez, é cerca de 50.000 vezes mais concentrado numa fibra muscular que no meio extracelular que a rodeia”.

(Ciência Hoje. v. 4, n. 21)

A diferença de concentração dos íons K+ e Ca++ nos meios intracelular e extracelular é mantida por:

a) Endocitose.

b) Osmose.

c) Difusão simples.

d) Difusão facilitada.

e) Transporte ativo.