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1ª série · Biologia
A biologia celular · A membrana plasmática

O transporte através da membrana

Por que o sal e o açúcar não "entram" do mesmo jeito em uma célula? Cada substância atravessa a membrana plasmática por um mecanismo próprio, e ele depende de três fatores: o tamanho da substância, a sua carga elétrica e o sentido em que ela se move em relação ao seu gradiente de concentração (da região mais concentrada para a menos concentrada, ou o contrário). Ao final desta página, você vai saber prever qual mecanismo cada substância usa.

Transporte passivo e ativo: a grande divisão

Imagine uma bola rolando morro abaixo e outra sendo empurrada morro acima. A primeira vai sozinha; a segunda exige esforço. Na membrana é igual.

A membrana plasmática tem permeabilidade seletiva: a bicamada deixa passar com facilidade algumas substâncias (pequenas e apolares) e barra outras (íons e moléculas grandes ou polares), que dependem de proteínas ou de vesículas para atravessá-la. É por isso que cada substância usa um mecanismo diferente.

Transporte passivo Transporte ativo
Sentido A favor do gradiente Contra o gradiente
Gasto de ATP Não Sim (direto ou indireto)
Exemplos Difusão simples e facilitada Bomba de sódio e potássio
Pratica★☆☆Por começar
Distinga transporte passivo de transporte ativo através da membrana, indicando qual deles requer consumo de ATP e em que sentido as substâncias se movem em cada caso.

Distinga transporte passivo de transporte ativo através da membrana, indicando qual deles requer consumo de ATP e em que sentido as substâncias se movem em cada caso.

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Difusão simples: a favor do gradiente

Pingue uma gota de corante em um copo de água parada. Sem mexer, a cor se espalha até tingir tudo por igual. Por que as partículas se distribuem sozinhas, sem gastar energia? Porque elas estão sempre em movimento aleatório, e esse movimento, em média, leva as partículas das regiões onde há muitas para onde há poucas.

Difusão simples: moléculas se agitam e atravessam a bicamada da região mais concentrada, à esquerda, para a menos concentrada, à direita. mais concentrado menos concentrado sentido do fluxo bicamada
Pratica★☆☆Por começar
O que é a difusão simples? Apresente dois exemplos de substâncias que entram ou saem das células por esse mecanismo e explique que características elas têm em comum.

O que é a difusão simples? Apresente dois exemplos de substâncias que entram ou saem das células por esse mecanismo e explique que características elas têm em comum.

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Difusão facilitada

A glicose é grande e polar demais para atravessar a bicamada sozinha. Como ela entra nas células mesmo assim?

Difusão facilitada de glicose: uma proteína carreadora na bicamada muda de forma e leva a glicose do meio extracelular, mais concentrado, para o citoplasma, a favor do gradiente e sem gasto de ATP. Meio extracelular bicamada lipídica glicose proteína carreadora: muda de forma Citoplasma [glicose] alta [glicose] baixa
Pratica★★☆Por começar
A glicose entra na maioria das células por difusão facilitada. Explique em que consiste esse mecanismo, quais proteínas participam dele e em que ele se diferencia da…

A glicose entra na maioria das células por difusão facilitada. Explique em que consiste esse mecanismo, quais proteínas participam dele e em que ele se diferencia da difusão simples.

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Transporte ativo: a bomba de sódio e potássio

Em um neurônio em repouso, a concentração de K⁺ dentro da célula é cerca de 30 vezes maior que fora, e a de Na⁺ é cerca de 10 vezes maior fora do que dentro. Se tudo dependesse só de difusão, esses íons se igualariam. Como a célula mantém o desequilíbrio?

Bomba de sódio e potássio: três íons sódio saem da célula e dois íons potássio entram, com gasto de ATP. exterior interior bomba 3 Na⁺ saem 2 K⁺ entram ATP → ADP + Pi
Pratica★★☆Por começar
Observe o esquema da bomba de sódio-potássio. Indique a que íon correspondem as partículas A e as B, explique por que razão este mecanismo é considerado transporte ativo…

Observe o esquema da bomba de sódio-potássio. Indique a que íon correspondem as partículas A e as B, explique por que razão este mecanismo é considerado transporte ativo e que consequência tem para a carga elétrica da membrana a troca desigual de íons.

exterior interior A B ATP → ADP + P
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Pratica★★★Por começar
Analisa-se a absorção de $\text{K}^+$ em raízes de plântulas de cevada em um meio hidropônico. Ao adicionar à cultura dinitrofenol (DNP), uma substância que desacopla a…

Analisa-se a absorção de $\text{K}^+$ em raízes de plântulas de cevada em um meio hidropônico. Ao adicionar à cultura dinitrofenol (DNP), uma substância que desacopla a síntese mitocondrial de ATP sem impedir o consumo de $\text{O}_2$, a absorção de $\text{K}^+$ cessa imediatamente e o íon começa a sair lentamente da raiz, perdendo-se progressivamente o $\text{K}^+$ acumulado. Interprete esses dados deduzindo o mecanismo de transporte envolvido na captação de $\text{K}^+$, justifique por que o bloqueio do ATP provoca a dissipação do gradiente eletroquímico acumulado e preveja o que aconteceria com a absorção se, na ausência de DNP, a temperatura fosse reduzida para $0\ \text{°C}$.

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Transporte em massa: endocitose e exocitose

Uma bactéria ou uma proteína é grande demais para passar por canais ou pela bicamada. Como entra ou sai da célula?

Três tipos de endocitose: fagocitose de uma partícula, pinocitose de gotas de líquido e endocitose mediada por receptor, em que a membrana se invagina e forma uma vesícula. fagocitose pinocitose mediada por receptor
Pratica★☆☆Por começar
Explique o que são a endocitose e a exocitose e apresente um exemplo biológico concreto de cada um destes processos.

Explique o que são a endocitose e a exocitose e apresente um exemplo biológico concreto de cada um destes processos.

Resolver
Pratica★★☆Por começar
Um glóbulo branco fagocita uma bactéria para destruí-la. Que tipo de endocitose ele realiza e como se chama a vesícula que se forma? Descreva brevemente o processo.

Um glóbulo branco fagocita uma bactéria para destruí-la. Que tipo de endocitose ele realiza e como se chama a vesícula que se forma? Descreva brevemente o processo.

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Gradiente eletroquímico e transporte ativo secundário

Para um íon, o que importa é o gradiente eletroquímico: a soma do efeito da concentração com o da diferença de potencial elétrico. A difusão facilitada usa canais ou carreadoras a favor desse gradiente. Já o transporte ativo exige uma fonte de energia, direta ou indireta.

A bomba de sódio e potássio gasta ATP e cria o gradiente de sódio; o cotransportador deixa o sódio entrar a favor do gradiente e leva junto a glicose contra o gradiente dela. Ativo primário Ativo secundário Bomba Na⁺/K⁺ Cotransportador Na⁺–glicose Fora: [Na⁺] alta · [glicose] baixa Dentro: [Na⁺] baixa · [glicose] alta membrana plasmática 3 Na⁺ saem 2 K⁺ entram gasta ATP Na⁺ glicose Na⁺ e glicose entram sem ATP direto
Pratica★★★Por começar
A ouabaína é um fármaco que inibe a bomba de $\text{Na}^+/\text{K}^+$. Preveja o que acontecerá, a médio prazo, com o gradiente de sódio da célula e com o cotransporte…

A ouabaína é um fármaco que inibe a bomba de $\text{Na}^+/\text{K}^+$. Preveja o que acontecerá, a médio prazo, com o gradiente de sódio da célula e com o cotransporte de glicose que utiliza esse gradiente no intestino, justificando a sua resposta.

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Resumo

Voltando ao começo: o mecanismo de cada substância depende do tamanho, da carga e do sentido em relação ao gradiente.

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