Resumo Fisiologia Membranas

Difusão: movimento molecular aleatório de substâncias, molécula a molécula, através dos espaços intramoleculares da membrana ou em combinação com proteínas transportadoras. A energia causadora da difusão é a energia da movimentação cinética normal da matéria.

Transporte ativo: o movimento de íons ou de outras substâncias, através da membrana em combinação com uma proteína transportadora, de modo tal que a proteína transportadora faz com que a substância se mova em direção oposta à de uma gradiente de energia, como passando de um estado de baixa concentração para um estado de alta concentração, que requer um uma fonte adicional de energia cinética.

As comportas das proteínas canais: as comportas das proteínas canais fornecem meio para controlar a permeabilidade iônica dos canais. Acredita-se que algumas dessas comportas sejam extensões da molécula, como se fossem comportas, semelhantes às das proteínas transportadoras que podem ocluir a abertura por alteração da conformação da própria molécula de proteína.

A abertura e o fechamento desses canais podem ser controlados por dois modos:

I – Por variação de voltagem: Neste caso, a conformação molecular do canal ou das suas ligações químicas reage ao potencial elétrico através da membrana celular. Por exemplo: a carga negativa no interior na membrana mantém as comportas de ativação dos canais de sódio fechadas, e a perda da carga negativa interior pode abri-las. A comporta dos canais de potássio se abre quando a célula fica carregada positivamente, sendo responsável em parte pelo término do potencial de ação.

II – Por controle químico (por ligantes): algumas comportas das proteínas dos canais  dependem da ligação de substâncias químicas (ligantes) com a proteína, isso causa alteração conformacional da proteína ou de suas ligações químicas na molécula da proteína que abre ou fecha a comporta. Um dos mais importantes exemplos de controle químico é o efeito da acetilcolina no chamado canal de acetilcolina.

Bomba Sódio-Potássio (transporte ativo primário): Entre as substâncias que são transportadas por transporte ativo primário estão o sódio, o potássio, o cálcio, o hidrogênio, o cloreto e alguns outros íons.

        O mecanismo de transporte ativo mais estudado em seus detalhes é a bomba de sódio-potássio (Na+-K+), processo de transporte que bombeia íons sódio para fora, através da membrana celular de todas as células, e ao mesmo tempo bombeia íons potássio de fora para dentro. Essa bomba é a responsável pela manutenção das diferenças de concentração entre o sódio e o potássio através da membrana celular, bem como pelo estabelecimento da voltagem elétrica negativa dentro das células.

        Quando dois íons potássio se ligam à parte externa da proteína transportadora e três íons sódio se ligam à parte interna, a função ATPase da proteína é ativada.[pic 1]

        Umas das mais importantes funções da bomba Na+-K+ é controlar o volume de cada célula. Sem a função dessa bomba, a maioria das células do corpo incharia até estourar. O mecanismo para controlar o volume celular é o seguinte: dentro da célula, existe grande número de proteínas e de outras moléculas orgânicas que não podem sair das células. Em sua maioria tem carga negativa, atraindo grande número de potássio, sódio e outros íons positivos. Todas essas moléculas e íons vão provocar a osmose de água para o interior da célula. A menos que essa osmose seja interrompida, a célula irá inchar até estourar. O mecanismo normal para impedir que isso ocorra é o da bomba Na+-K+. A membrana é menos permeável aos íons sódio do que íons potássio; desse modo uma vez que os íons sódio estão do lado de fora, eles apresentam forte tendência de permanecer ali. Portando, isso representa perda real de íons para fora da célula, o que inicia a osmose da água para fora da célula.