Gyton

I – Fisiologia de Membranas

1 – Transporte de Íons e de Moléculas Através da Membrana Celular

Os meios intra e extracelular caracterizam-se por apresentarem diferentes concentrações de substâncias como íons e outros metabólitos, do que depende a manutenção das diversas funções celulares. É conhecido o fato de que o meio extracelular está em constante movimento transportando moléculas e fluidos a todas as regiões do corpo, sendo necessária a comunicação e troca de materiais entre os meios extra e intracelular.

O metabolismo e manutenção da vida está diretamente relacionado com essas trocas de substâncias e as diferentes concentrações características de cada estrutura possuem grande relevância no que se refere ao êxito funcional e homeostático. Existem diversos mecanismos que facilitam ou dificultam a passagem de substâncias nos dois sentidos entre os meios intra e extracelular. Esses mecanismos podem ou não envolver gasto de energia, apresentando cada um sua especificidade quanto ao tipo de substância a ser transportada ou barrada.

A membrana citoplasmática apresenta uma dupla camada lipídica com proteínas entre essas camadas, sendo que essas proteínas atravessam a dupla camada lipídica em alguns lugares. São as chamadas proteínas transmembrana. Os dois tipos básicos de transporte que ocorrem através das membranas celulares são a difusão e o transporte ativo. A difusão, também chamada de transporte passivo, caracteriza-se pela passagem de moléculas diretamente através da camada lipídica ou pela ajuda de proteínas carreadoras transmembrana. A energia responsável pela difusão é a própria energia cinética das moléculas ou íons.

O transporte ativo ocorre através de uma proteína carreadora geralmente contra algum tipo de resistência. É o caso da passagem de íons de um meio pouco concentrado para um mais concentrado. Esse tipo de transporte necessita de energia, a qual é obtida pela quebra de uma ligação covalente na molécula de trifosfato de adenosina ou ATP. A difusão pode ser simples ou facilitada.

A difusão simples ocorre através da bicamada lipídica estando diretamente ligada à solubilidade e, conseqüentemente, à polaridade da molécula, ou através de canais protéicos onde as moléculas e íons simplesmente passam por esses canais devido seu tamanho reduzido. Esses canais protéicos possuem permeabilidade seletiva. É o caso dos canais de sódio que apresentam cargas negativas em sua parede interna atraindo esse íon e repelindo íons de carga negativa.

Os canais protéicos apresentam comportas que são projeções da proteína carreadora que regulam a entrada e saída desses íons. No caso dos canais de sódio a comporta localiza-se na face da membrana voltada para o meio extracelular enquanto nos canais de potássio a comporta está localizada na face da membrana voltada para o meio intracelular.

A abertura e fechamento das comportas pode ser regulada pela voltagem ou por agentes químicos. A difusão facilitada, também conhecida como difusão mediada por carreador, depende da fixação da estrutura a ser transportada a um receptor localizado na proteína carreadora. O transporte se dá através de alterações conformacionais na proteína levando o íon ou molécula ao lado oposto da membrana.

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