Intercâmbios de mídia interna e extracelular

As Trocas entre os Meios Intra e Extracelular

A capacidade da membrana de ser ou não atravessada por determinadas substâncias corresponde à sua permeabilidade. As membranas são classificadas em quatro categorias, de acordo com a sua permeabilidade:

a. Membranas permeáveis: são aquelas que permitem a passagem, através delas, tanto dos solutos como do solvente;

b. Membranas impermeáveis: não permitem a passagem nem dos solutos e nem do solvente;

c. Membranas semipermeáveis: são as que permitem a passagem do solvente, mas impedem a passagem dos solutos.

d. Membranas seletivamente permeáveis: permitem a passagem do solvente e também de alguns tipos de solutos. Os fatores que determinam quais são os solutos capazes de atravessar a membrana ou não são o tamanho da molécula, sua carga elétrica, sua polaridade, etc. As membranas celulares se enquadram nessa categoria.

A passagem de partículas através das membranas é aleatória e sempre acontece em maior fluxo do local de maior concentração para o local de menor concentração. Esse tipo de movimento é chamado a favor do gradiente de concentração. Esse movimento a favor do gradiente de concentração acontece até que se estabeleça igualdade de concentração entre os dois meios, ou seja, até que a distribuição de partículas seja uniforme.

Os principais mecanismos de passagem de substâncias através das membranas são o transporte passivo, o transporte ativo e os transportes de massa.

4. Transporte Passivo

Ocorre sempre a favor do gradiente, no sentido de igualar as concentrações nas duas faces da membrana. Não envolve nenhum gasto de energia.

A - Osmose

A água se movimenta livremente através das membranas celulares. Esse movimento se faz do local de menor concentração de solutos (pois é o local de maior concentração de água!) para o local de maior concentração. A pressão com a qual a água é forçada a atravessar a membrana é conhecida por pressão osmótica.

A osmose não é influenciada pela natureza do soluto, mas pela quantidade de partículas de soluto existentes em uma solução. Quando duas soluções contêm a mesma quantidade de partículas por unidade de volume, mesmo que não sejam partículas do mesmo tipo, são chamadas soluções isotônicas. Caso estejam separadas por uma membrana semipermeável, ou por uma membrana seletivamente permeável, o fluxo de água nos dois sentidos será exatamente igual, e podemos dizer que o fluxo global de água é nulo.

Quando se comparam soluções com diferentes quantidades de partículas por unidades de volume, a de maior concentração de partículas é hipertônica, e exerce maior pressão osmótica. A solução de menor concentração de partículas é hipotônica, e a sua pressão osmótica é menor. Separadas por uma membrana semipermeável, há passagem de água da solução hipotônica em direção à solução hipertônica.

A osmose pode provocar alterações na forma das células. Uma hemácia humana, célula que tem o formato de um disco bicôncavo, é isotônica em relação a uma solução de cloreto de sódio a 0,9% em massa. Essa solução é conhecida como solução fisiológica, e é empregada para hidratação endovenosa, para lavagem de ferimentos e de lentes de contato, etc. Se uma hemácia for colocada em um meio de concentração superior a essa (uma solução hipertônica, portanto), perde água e murcha. Se estiver em uma solução mais diluída (solução hipotônica), absorve água por osmose. Se a entrada de água for intensa, a célula se distende até se romper. O rompimento das hemácias se chama hemólise.

Existem protozoários, animais formados por uma única célula, que vivem em água doce, cuja concentração de partículas é inferior à do meio intracelular. Como esses organismos evitam a explosão das suas células? Graças à presença de uma "bomba" chamada vacúolo pulsátil ou vacúolo contrátil. Quando há entrada de água por osmose, em quantidade superior àquela que a célula consegue tolerar, o vacúolo pulsátil bombeia o excesso de água para fora da célula.

Protozoários marinhos não possuem vacúolo pulsátil, uma vez que o meio externo é hipertônico em relação ao seu citoplasma, e a tendência é de saída de água por osmose.

B - Difusão simples

Consiste na passagem de partículas de soluto do local de maior para o local de menor concentração, tendendo a estabelecer um equilíbrio. É um processo geralmente lento, exceto quando o gradiente de concentração é muito elevado ou quando as distâncias a serem percorridas pelas partículas forem muito pequenas.

A passagem de substâncias relativamente grandes através da membrana se dá por intermédio de poros que ela possui, e que põe diretamente em contato o hialoplasma e o meio extracelular.

A velocidade com a qual determinadas moléculas se difundem pelas membranas das células depende de alguns fatores, anteriormente citados: tamanho das moléculas, carga elétrica, polaridade, etc.

C - Difusão facilitada

Algumas substâncias entram nas células a favor do gradiente de concentração e sem gasto de energia, mas com uma velocidade muito maior do que a que seria esperada se a entrada ocorresse por difusão simples. Nas células, isso acontece, por exemplo, com a glicose, com os aminoácidos e com algumas vitaminas.

As substâncias "facilitadoras", presentes nas membranas celulares, são as permeases, e têm natureza protéica.

5. Trasnporte Ativo

Nesse mecanismo de transporte, atuam moléculas carregadoras que também são proteínas. Ocorre contra o gradiente de concentração e com gasto de energia.

Os mecanismos de transporte ativo agem como "portas giratórias", que recolhem uma substância em uma