O que é transporte ativo através da membrana plasmática?

O transporte ativo permite às células manterem constantes as concentrações de várias substâncias no citoplasma independentemente das suas concentrações serem diferentes das do meio envolvente. Este tipo de transporte permite também à célula eliminar substâncias que se encontram em concentrações muito inferiores às do meio exterior e de captar, igualmente, substâncias em baixa concentração do meio para o interior da célula.

O transporte ativo é mediado por proteínas, tal como a difusão facilitada, mas a deformação das proteínas especificas transportadoras é resultado da mobilização de energia geralmente resultante da hidrólise de ATP (trifosfato de adenosina, do inglês Adenosine TriPhospate). As proteínas transportadoras comportam-se como enzimas denominando-se ATPases.

Existem dois tipos de transporte ativo: primário e secundário.

• transporte ativo primário: depende diretamente do ATP. A energia libertada durante a hidrólise do ATP permite o movimento de moléculas ou iões contra o gradiente de concentração, através de proteínas transportadoras. Um exemplo desse mecanismo é a bomba de iões de sódio e de potássio para o transporte destes iões entre interior das células nervosas e o meio envolvente. Diferentes tipos de bombas iónicas transportam diferentes iões mas apenas os catiões são transportados.
  • mecanismo de funcionamento da bomba de sódio e potássio: a bomba de sódio e potássio (figura 2) é uma glicoproteína integral da membrana presente apenas em células animais. A hidrólise de uma molécula de ATP em ADP (Adenosina de Difosfato, do inglês Adenosine DiPhosphate) e um ião fosfato (Pi), permite à bomba transportar dois iões potássio para o interior da célula e três iões sódio para o exterior.

O mecanismo pode ser resumido em cinco passos: 1. 3 iões sódio do meio intracelular e 1 ATP ligam-se à ATPase 2. o ADP é libertado, provocando uma alteração conformacional na ATPase 3. 3 iões sódio são libertados para o meio extracelular, enquanto 2 iões potássio do meio extracelular se ligam à ATPase 4. 1 ião fosfato é libertado, provocando uma alteração conformacional na ATPase 5. 2 iões potássio são libertados no meio intracelular 6. o processo repete-se

O transporte ativo é realizado por proteínas carreadoras e utiliza energia sob a forma de ATP para realizar o transporte de íons e outras substâncias através da membrana plasmática contra um gradiente de concentração, ou seja, é neste tipo de transporte que um íon localizado em uma região de baixa concentração pode ser transportado para outra com alta concentração deste mesmo íon, mantendo desta maneira uma manutenção na diferença de concentração de cátions e ânions de forma diferenciada no lado intra e extracelular.

O transporte ativo pode ser classificado em primário quando a proteína transportadora utiliza energia a partir de uma reação química exotérmica, e secundário quando o movimento independe diretamente do ATP e está associado à diferença de concentração de íons estabelecida pelo transporte ativo primário.

Dentre os dois tipos de transporte ativo, o transporte ativo primário é mais estudado. Nele o fornecimento de energia vem da hidrólise do ATP através de ATPases específicas. O exemplo mais clássico de transporte ativo primário é a bomba de sódio-potássio. Este tipo de transporte consiste em uma proteína transmembrana localizada na membrana plasmática chamada Na+/K+ ATPase. Esta proteína utiliza a energia proveniente da quebra do ATP para transportar os íons de sódio e potássio contra um gradiente de concentração, durante este tipo de transporte o sódio é exportado para o meio extracelular enquanto que o potássio é importado para o meio intracelular mantendo um desiquilíbrio entra as taxas internas e externas desses íons. Essa diferença mantida entre os dois meios tem uma extrema importância na manutenção do potencial elétrico das células.

O bombeamento da bomba de sódio-potássio não é equitativo: para cada três íons sódio bombeados para o líquido extracelular, apenas dois íons potássio são bombeados para o líquido intracelular. Durante o seu funcionamento, o ATP junta-se a bomba e sofre uma hidrólise levando a bomba de sódio-potássio a sofrer uma fosforilação. Esta fosforilação altera a conformação estrutural da proteína da bomba e transporta ao meio extracelular os íons de sódio. Logo em seguida, a bomba de sódio-potássio fosforilada se liga aos íons de potássio extracelulares, sofre uma desfosforilação e conduz estes íons ao interior da célula retomando a sua conformação inicial ligando-se novamente à uma molécula de ATP e reiniciando o ciclo de transporte de íons.

Como dito anteriormente, o transporte ativo secundário independe diretamente do ATP e o seu movimento está associado à diferença de concentração de íons provocada pelo transporte ativo primário. Há dois tipos de transporte secundário: o contratransporte ou antiporte e o simporte.

No contratransporte dois íons diferentes são transportados em direções opostas através da membrana plasmática, um destes íons é transportado no sentido da concentração, ou seja do mais concentrado para o menos concentrado gerando, dessa maneira, energia para que o outro íon seja transportado contra um gradiente de concentração. Já no simporte, os diferentes íons são transportados através da membrana em uma mesma direção contra um gradiente de concentração.

O que é transporte ativo através da membrana?

O que é transporte ativo e passivo na membrana plasmática?

O que é transporte ativo exemplos?

Quais tipo de transporte ativo?