Qual a importância da bomba de sódio e potássio para o corpo humano?

Bomba de sódio e potássio é um tipo de transporte ativo que é feito pela membrana plasmática de maneira que mantenha o equilíbrio osmótico tanto dentro quanto fora das células. Fora da célula há concentração de sódio (Na+) e dentro da célula há concentração de potássio (K+). Bomba de sódio e potássio As células são formadas, em sua maioria, por água que representa cerca de 50% do peso corporal humano, dessa forma é necessário haver equilíbrio em seu funcionamento. Esse processo se dá entre a ...

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Existem substâncias que devem estar presentes, em diferentes concentrações, dentro e fora das células.

Por exemplo, as células humanas mantêm uma concentração interna de íons potássio (K+) cerca de 20 a 40 vezes maior que a concentração existente no meio extracelular. Por outro lado, a concentração de íons sódio (Na+) se mantém, no interior das nossas células, cerca de 8 a 12 vezes menor que a do exterior.

Contudo, antes de falarmos sobre essa diferença de concentração iônica, precisamos recordar a constituição básica das células.

Membrana citoplasmática

As células, menores unidades vivas de um organismo, são constituídas, basicamente, por membrana celular, citoplasma e material genético.

Essas estruturas permitem a organização e a manutenção da vida da célula, sendo que cada uma delas tem sua função: o material genético é fundamental para a passagem de características hereditárias; o citoplasma é constituído de inúmeras substâncias e organelas que mantêm a vida celular.

Quanto à membrana citoplasmática, é uma finíssima película que delimita o espaço interno, isolando-o do ambiente ao redor. Essa película é constituída por moléculas de lipídios e proteínas organizadas em duas camadas lipoprotéicas.

A arquitetura molecular dessa dupla camada lipídica permite o isolamento parcial do conteúdo interno e externo da célula, de modo a torná-la uma estrutura semipermeável, permitindo a passagem de água, gás oxigênio, gás carbônico e íons.

Ou seja, embora a membrana citoplasmática tenha, em termos físicos, uma função delimitadora, suas características físico-químicas permitem a passagem de certas substâncias - e, ao mesmo tempo, não permitem a passagem de outras. Esta característica da membrana citoplasmática é denominada de permeabilidade seletiva.

Entenda como funciona a bomba sódio-potássio

É graças à permeabilidade seletiva que a diferença de concentração iônica entre o meio externo e interno, da qual falávamos no início deste artigo, induz a ocorrência de difusão simples dos íons potássio (K+) e sódio (Na+).

Ou seja, enquanto os Na+ são transportados naturalmente para o interior da célula, os K+ são expulsos do interior celular para o meio externo.

A longo prazo, no entanto, a saída de íons potássio é problemática para a célula, pois eles participam ativamente de processos importantes, tais como a respiração celular, a condução do impulso nervoso e a síntese protéica.

Para que os íons potássio sejam transportados novamente para o citoplasma celular - e os íons sódio sejam expulsos para o meio externo -, as células ativam proteínas constituintes da membrana citoplasmática, que funcionam como bombas de íons e, portanto, regulam a passagem desses elementos através da membrana citoplasmática.

Esse transporte é realizado ativamente, ou seja, há gasto de energia - e os íons são transportados de um meio onde se encontram em menor concentração (meio hipotônico) para outro, onde estão em maior concentração (meio hipertônico).

Portanto, a bomba de sódio-potássio é responsável pelo transporte ativo e incessante de íons sódio e potássio, realizado por um conjunto protéico presente na membrana citoplasmática de todas as células, na qual ocorre a transferência desses íons (de um meio hipotônico para um meio hipertônico).

Em termos de funções fisiológicas, a bomba de sódio-potássio está ligada diretamente a processos de contração muscular e condução dos impulsos nervosos. Além disso, através desse tipo de transporte, a célula controla a entrada e saída de íons sódio e potássio, provocando, assim, a estabilidade do volume celular e a concentração de água no interior da célula.

A bomba de sódio-potássio: conceito, características e seu papel no corpo humano.

Publicado em 07/02/2018 - 18h02 • Atualizado em 29/01/2019 - 12h39 • Comunicar erro

A bomba de sódio-potássio (Na+ K+) é caracterizada como uma enzima localizada na membrana plasmática de praticamente todas as células do corpo humano. Sendo também comum em diversos seres vivos.  

Sabendo-se que as células são estruturas pequenas e complexas, as quais são formadas predominantemente por água e que representa de 40-50% do peso corporal de um homem, se faz fundamental entender a importância do equilíbrio do funcionamento do sistema celular, bem como os sistemas que são responsáveis por tal.

O principio deste funcionamento se dá nas relações entre as concentrações de íons e proteínas entre os meios celulares (extracelulares e intracelulares).Tais concentrações são mantidas pelas trocas iônicas e proteicas que são feitas na célula, de forma com que sejam garantidas as concentrações ideias dos íons e proteínas de cada um dos meios.

Como regra básica deste processo tem-se que: a passagem de água se da do meio menos concentrado para o meio mais concentrado, conforme o gradiente osmótico (íons) e oncótico (proteínas).

A bomba de sódio e potássio é umas das estruturas que pertencem ao sistema de controle hidroeletrolítico da célula. Sendo assim, essa bomba é responsável pela manutenção das concentrações de íons de sódio e potássio nas células.

A bomba é localizada na membrana plasmática e depende de ATP (ou Trifosfato de adenosina, que é um nucleotídeo responsável pelo armazenamento de energia em ligações químicas). O seu funcionamento se baseia no transporte de íons, principalmente de potássio, neste trajeto o potássio é transferido do meio extracelular, onde o mesmo é encontrado em pequena quantidade, e vai para o interior da célula, que é onde há mais potássio (cerca de 30x mais).

Qualquer falha no funcionamento da bomba de sódio e potássio pode acontecer quando há alterações no meio (ATP e membrana). 

Funcionamento químico da bomba de sódio e potássio:

A bomba de sódio e potássio pode ser chamada de ATPase, isso porque ela cataliza a transformação da molécula ATP em ADP. Este processo é feita porque há a retirada de três íons da célula, e há “troca” a entrada de dois íons de potássio.

A bomba de sódio e potássio consiste-se em uma proteína, a qual atravessa a membrana plasmática em toda sua espessura, fica-se então a molécula ATP unida em seu interior.

Existem diversas hipóteses sobre o funcionamento desta bomba. A mais aceita diz que os íons de sódio ligam-se a extremidade e a ATP e muda a estrutura da proteína, fato o qual favorece a saída do íon da célula, ao mesmo tempo em que a bomba fornece condições favoráveis ao potássio. Os íons de potássio unidos são suficientes para que a bomba retorne a sua estrutura inicial, desta forma, os níveis de potássio intracelulares seriam mantidos, conferindo um bom funcionamento do sistema celular.

Contudo, a bomba de sódio e potássio é um exemplo claro do que chamamos de transporte ativo, pois, a concentração de potássio é maior na parte interna da célula, enquanto a concentração de sódio é maior na parte exterior da célula. Caso não houvesse o transporte ativo eficaz, as concentrações de íons se igualariam.

Sendo assim, a bomba de sódio e potássio é de extrema importância, haja vista que estabelece diferenças nas cargas elétricas da membrana plasmática, estas diferenças são fundamentais para a facilitação da entrada de aminoácidos e açucares nas células. Além do mais, as altas concentrações de potássio no interior da célula são extremamente importantes para o meio externo, o que permite a manutenção do equilíbrio osmótico.

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