Tópicos do Artigo:

1. Introdução
2. Como Funciona o Transporte Ativo?
3. O Papel do Sódio e Potássio
4. Polarização
5. Despolarização
6. Repolarização

Introdução

O transporte ativo é um processo fundamental para a manutenção do equilíbrio celular, permitindo que substâncias sejam transportadas através da membrana celular, contra o seu gradiente de concentração. Esse processo é essencial para o funcionamento adequado de várias funções celulares, incluindo a respiração celular, síntese de proteínas e as sinapses, que estão relacionadas aos neurônios.

Como Funciona o Transporte Ativo?

O transporte ativo ocorre com o auxílio de proteínas carreadoras, que estão integradas à membrana plasmática da célula. Essas proteínas têm a função de mover moléculas de uma área de menor concentração para uma de maior concentração, o que vai contra o princípio natural de difusão, que tende a equilibrar as concentrações em ambos os lados da membrana. Esse processo exige energia, que geralmente vem da ATP (adenosina trifosfato). O ATP é utilizado para fornecer a energia necessária para que as moléculas possam ser transportadas contra seu gradiente de concentração.

O Papel do Potássio e Sódio

Dentro da célula, existe uma maior concentração de potássio (K+), o que é essencial para a respiração celular e para a síntese proteica. Já fora da célula, a maior concentração é de sódio (Na+), que é vital para a estabilidade da célula e evita que ela se rompa devido a diferenças osmóticas. Esse equilíbrio de íons dentro e fora da célula é mantido pelo transporte ativo.

Antes de vermos como funciona, precisamos saber que, naturalmente, o sódio é mais concentrado na parte extracelular e o potássio é mais concentrado na parte intracelular. As proteínas carreadoras de sódio e potássio funcionam através de um mecanismo cíclico:

• Inicialmente, a proteína carreadora/transportadora está voltada para o interior da célula.
• O sódio (Na+) se liga a três sítios ativos da proteína. Ao mesmo tempo, um fosfato se liga na membrana.
• Quando o grupo fosfato do ATP se liga na membrana, ela se abre para o lado extracelular, liberando os íons de sódio. O grupo fosfato é o responsável por dar energia para a proteína, assim, a molécula de ATP (Adenosina Trifosfato) se torna ADP (Adenosina Difosfato), pois precisou liberar um grupo fosfato para gerar energia.
• Com a proteína carreadora ainda voltada para o lado extracelular, o potássio (K+) se liga a dois sítios da proteína, e a proteína se abre para o lado intracelular, permitindo que os íons de potássio sejam liberados para dentro da célula.

Esse processo é um exemplo claro de como a célula utiliza energia para manter o equilíbrio de substâncias dentro e fora da célula, essencial para o seu funcionamento.

Polarização

A polarização ocorre quando a parte intracelular da membrana celular é negativa, enquanto a parte extracelular é positiva. Isso acontece porque, através do transporte ativo, 3 íons de sódio (Na+) são bombeados para fora da célula, enquanto 2 íons de potássio (K+) são bombeados para dentro da célula. Esse movimento resulta na acumulação de carga positiva do lado extracelular e na diminuição da carga positiva no interior da célula.

A polarização é um estado fundamental para a transmissão do impulso nervoso. Quando um neurônio é estimulado, o impulso nervoso viaja pelos dendritos e axônios, chegando até o ponto de sinapse, onde a comunicação entre os neurônios ocorre.

Despolarização

A despolarização é o processo contrário à polarização. Nesse momento, a parte extracelular da membrana se torna negativa, e a parte intracelular se torna positiva. A despolarização acontece quando um estímulo elétrico recente abre os canais iônicos da membrana, permitindo que íons de sódio entrem na célula. Isso inverte a carga da membrana celular temporariamente.

A despolarização é crucial para a propagação do impulso nervoso ao longo do axônio, pois permite que o sinal elétrico continue se movendo através do sistema nervoso.

Repolarização

Após a despolarização, ocorre a repolarização, que é o processo de retorno à polarização da membrana celular. Durante a repolarização, a célula restaura sua diferença de carga entre o interior e o exterior, o que é necessário para que um novo impulso elétrico possa ser gerado.

A repolarização ocorre quando canais de potássio se abrem e íons de potássio (K+) saem da célula, restabelecendo a polaridade negativa no interior da célula e a polaridade positiva no exterior. Esse processo é essencial para garantir que a célula não permaneça suscetível a impulsos nervosos continuamente, permitindo que um novo estímulo seja gerado após o retorno ao estado de repouso. Existe o fator fisiológico da hiperpolarização, que é um mecanismo de proteção, chegando a uma carga mais negativa que a normal, para se preparar para receber outro impulso, sendo um período de descanso da célula.

Referências Bibliográficas

1. GUYTON, A. C. et al. Fisiologia Médica. Milano: Elsevier, 2006.
2. Transporte ativo: o que é, exemplo, resumo. Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/transporte-ativo.htm.
3. Transporte ativo (artigo). Disponível em: https://pt.khanacademy.org/science/ap-biology/cell-structure-and-function/facilitated-diffusion/a/active-transport.