Tópicos do Artigo

1. Introdução
2. Transporte Passivo
   • Difusão
     • Difusão Simples
     • Difusão Facilitada
     • Osmose
       • Pressão Osmótica
3. Transporte Ativo
   • Bomba de Sódio e Potássio

Introdução

A passagem de substâncias pela membrana plasmática acontece por dois mecanismos principais: difusão ou transporte ativo. A difusão é o movimento aleatório das moléculas, que se deslocam de uma em uma, seja pelos espaços entre as moléculas da membrana ou com a ajuda de uma proteína transportadora. Esse processo é impulsionado pela energia do movimento natural das partículas, conhecido como energia cinética.

Já o transporte ativo envolve o deslocamento de íons ou outras substâncias pela membrana com o auxílio de uma proteína transportadora ou carreadora, mas de forma que a substância é levada contra um gradiente de concentração, ou seja, de um local com menor concentração para outro com maior concentração. Esse tipo de movimento exige uma fonte extra de energia, que não é apenas a energia cinética das moléculas.

Transporte Passivo

O transporte ativo é um processo essencial para o funcionamento das células, permitindo a movimentação de substâncias através das membranas celulares de forma eficiente e seletiva. Diferente do transporte passivo, que ocorre sem gasto de energia, o transporte ativo requer energia (ATP) para transportar moléculas contra um gradiente de concentração, ou seja, de uma área de menor concentração para uma de maior concentração. Esses processos são fundamentais para manter o equilíbrio interno das células e garantir que nutrientes e outras moléculas essenciais sejam transportados de maneira eficaz.

Difusão

Todas as moléculas e íons presentes nos fluidos do corpo, como a água e as substâncias dissolvidas, estão em constante movimento, com cada partícula se deslocando de forma independente. A difusão através da membrana celular pode ser classificada em dois tipos principais: difusão simples e difusão facilitada.

Difusão Simples

A difusão simples ocorre quando moléculas ou íons se movem por meio de aberturas na membrana ou pelos espaços entre as moléculas que a compõem, sem a necessidade de interagir com proteínas transportadoras. Esse processo permite que as substâncias atravessem a membrana de forma direta. A velocidade da difusão depende de fatores como a quantidade da substância presente, a intensidade do movimento das partículas (energia cinética) e a quantidade e o tamanho dos poros ou espaços na membrana que permitem a passagem dessas moléculas ou íons. 

Difusão Facilitada

A difusão facilitada acontece com a ajuda de uma proteína transportadora, que atua como um “facilitador” para a passagem de moléculas ou íons pela membrana. Essa proteína se liga às substâncias que precisam ser transportadas e as conduz através da membrana. Quando a molécula se conecta à proteína e entra em um poro, ocorre uma rápida mudança na estrutura ou na química da proteína, fazendo com que o poro se abra do outro lado da membrana. Como a ligação entre a proteína e a molécula é fraca, o movimento natural (térmico) faz com que a substância se solte e seja liberada no lado oposto da membrana.

Osmose

A substância que mais se move através da membrana celular é, sem dúvida, a água. Ela está sempre passando pela membrana das hemácias (células do sangue), e em certos momentos pode haver uma diferença na concentração de água entre os dois lados da membrana. Quando essa diferença de concentração acontece, a água se move de forma efetiva através da membrana, fazendo com que a célula aumente de tamanho (inche) ou diminua (encolha), dependendo da direção em que a água está se deslocando. Esse processo de movimento da água é conhecido como osmose.

A água passa facilmente pela membrana celular, mas os íons de sódio e cloreto (sal) têm dificuldade para passar. Por isso, uma solução de cloreto de sódio (sal dissolvido em água) tem moléculas de água que podem atravessar a membrana, mas os íons de sódio e cloreto não. Isso faz com que a membrana seja “seletivamente permeável”: deixa a água passar, mas quase não deixa os íons de sal. 

Além disso, a presença do sal “empurra” algumas moléculas de água para o lado da membrana onde o sal se encontra, diminuindo a concentração de água nessa região. Por causa disso, mais moléculas de água se movem do lado com água pura para o lado onde a água está combinada com o sal. Esse fluxo da água, conhecido como osmose, ocorre da água pura em direção à solução salina. Em outras palavras, o solvente (água) sai do meio hipotônico (menos concentrado de soluto, no caso, o sal) e vai até o meio hipertônico (mais concentrado de soluto), deixando os meios isotônicos, ou seja, quando a concentração de soluto e a pressão osmótica estão idênticas.

Pressão Osmótica

A pressão osmótica é a força ou “pressão” necessária para evitar que a água atravesse uma membrana semipermeável (que permite a passagem de água, mas não de substâncias dissolvidas) de uma região com menor concentração de solutos (por exemplo, água pura) para uma área com maior concentração de solutos (como água com sal). 

Em resumo, é a pressão que deve ser aplicada do lado da solução mais concentrada (com mais soluto) para equilibrar o fluxo natural da água, que tende a se mover para onde há mais soluto, a fim de diluí-lo. Quanto maior for a diferença de concentração entre os dois lados da membrana, maior será a pressão osmótica. Essa pressão é determinada pelo número de partículas presentes em um determinado volume de líquido, e não pela massa dessas partículas. Isso ocorre porque cada partícula em uma solução, independentemente do seu tamanho ou massa, exerce, em média, a mesma pressão sobre a membrana.

Transporte Ativo

O transporte ativo pode ser classificado em dois tipos, dependendo da fonte de energia utilizada para realizar o transporte: transporte ativo primário e transporte ativo secundário. No transporte ativo primário, a energia é obtida diretamente da quebra do ATP (trifosfato de adenosina) ou de outros compostos de fosfato que possuem alta energia. Já no transporte ativo secundário, a energia vem indiretamente de gradientes de concentração de íons ou moléculas entre os dois lados da membrana celular, que foram criados inicialmente pelo transporte ativo primário. Em ambos os casos, o transporte depende de proteínas que atravessam a membrana celular, funcionando de maneira semelhante ao que ocorre na difusão facilitada.

Bomba de Sódio e Potássio

Esse é um exemplo de transporte ativo primário. A bomba de sódio e potássio (Na+/K+) tem a função de manter as diferenças de concentração desses íons através da membrana celular, além de criar uma carga elétrica negativa dentro das células. Ela é essencial para processos como a transmissão de sinais nas sinapses e a contração muscular. Uma das principais funções dessa bomba é regular o volume celular. Sem ela, a maioria das células do corpo inchariam até romper. 
Quando dois íons de potássio se ligam à parte externa da proteína transportadora e três íons de sódio se ligam à parte interna, a função ATPase da proteína é ativada. Essa ativação faz com que uma molécula de ATP seja quebrada, transformando-se em ADP (difosfato de adenosina) e liberando energia de uma ligação fosfato de alta energia. Essa energia é usada para expulsar três íons de sódio para fora da célula e transportar dois íons de potássio para dentro.

Referências Bibliográficas

1. HALL, J. E. Guyton & Hall Physiology Review. London, United States: Saunders, 2015.
2. Membrana Plasmática – Concepto, estructura y funciones. Disponível em: https://concepto.de/membrana-plasmatica/.
3. Cursinho Online | Kuadro. Disponível em: https://www.kuadro.com.br/resumos-enem-vestibulares/biologia/transporte-atraves-da-membrana/transporte-atraves-da-membrana-difusao-e-osmose?id=8470&topicId=6287. Acesso em: 12 mar. 2025.
4. Pressão osmótica. Conceito e cálculo da pressão osmótica. Disponível em: https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/pressao-osmotica.htm.
5. FLORES, D. Transportes ativos: bomba de sódio e potássio. Disponível em: https://escolaeducacao.com.br/transportes-ativos-bomba-de-sodio-e-potassio/. Acesso em: 12 mar. 2025.