Qual o mecanismo de transporte ativo que mantém a diferença de concentração dos íons K ⁺ é na ⁺ nos meios intracelular é extracelular?

Índice

  • 1 Definição
    • 1.1 Mecanismo da bomba de sódio e potássio
    • 1.2 Funções da bomba de sódio e potássio
    • 1.3 Regulação da bomba de sódio e potássio
      • 1.3.1 Posts relacionados:
      • 1.3.2 Referências:

Definição

A bomba de sódio e potássio consiste numa proteína transmembrana que utiliza energia proveniente da hidrólise de ATP em ADP para transportar íons de sódio e potássio. Por isso, é também chamada de bomba Na+/ K+ ATPase. É considerada um tipo de transporte ativo, pois é feito contra o gradiente de concentração, e está presente em todas as células do corpo. 

A bomba Na+/ K+ ATPase contém duas subunidades alfa (α), duas subunidades beta (β) e duas subunidades gama (γ). Nas subunidades α estão localizados os sítios de ligação do sódio, do potássio, do ATP e de todas as substâncias que podem estimular ou inibir o funcionamento desta estrutura. 

As subunidades β têm como função orientar e estabilizar as subunidades α na membrana plasmática, fornecendo conformação adequada e atividade eficaz da bomba. As subunidades γ não possuem função bem estabelecida. 

Mecanismo da bomba de sódio e potássio

A subunidades α da bomba, ao se ligar ao ATP intracelular, liga-se também a 3 íons de Na+ que estão neste ambiente intracelular. O ATP, então, é hidrolisado e causa a fosforilação da bomba de Na+/K+, com liberação do ADP e de um radical fosfato.

Essa fosforilação causa uma mudança conformacional da bomba, transportando os íons Na+ para o meio extracelular. Por essa forma fosforilada da bomba possuir baixa afinidade aos íons Na, sua liberação ocorre facilmente no ambiente exterior da célula. 

Com esse sítio livre, a proteína se liga a 2 íons de K+ extracelulares, causando a desfosforilação da bomba. Consequentemente, esse íons agora são liberados no ambiente intracelular. 

Qual o mecanismo de transporte ativo que mantém a diferença de concentração dos íons K ⁺ é na ⁺ nos meios intracelular é extracelular?
Desenho esquemático mostrando o transporte realizado pela bomba Na+/K+ ATPase desses íons entre o meio intra e extracelular.

Funções da bomba de sódio e potássio

A principal função da bomba Na+/ K+ consiste no transporte de íons de potássio e sódio contra os respectivos gradientes de concentração. Esse transporte se faz necessário devido às diferenças de concentrações desses ions dentro e fora da célula. A importância dessa movimentação traduz-se na manutenção negativa do potencial de repouso da célula. 

A bomba realiza essa função internalizando 2 íons de potássio (K+) e externalizando 3 íons de sódio (Na+). O fato de bombear mais cátions (cargas positivas) para fora (3 sódios) do que para dentro (2 potássios) garante a manutenção do potencial elétrico celular. 

Além dessa função, essa estrutura também controla o volume hídrico da célula, uma vez que aumenta a concentração extracelular de sódio garantindo um gradiente osmótico favorável à saída de água da célula. Como resultado, tem-se um volume citosólico estável.

A manutenção de alta concentração de potássio dentro da célula, por sua vez, é importante para a síntese de proteína e respiração.

Regulação da bomba de sódio e potássio

A Na+/ K+/ ATPase é regulada por diversos fatores. Pode-se citar:

  • Concentrações intracelulares de Na+ e extracelulares de K+ – A atividade da bomba de Na+/K+ é proporcional à concentração desses íons nos ambientes intra e extracelulares. 
  • Insulina, norepinefrina e epinefrina – Atuam estimulando, imediatamente, a atividade dessa proteína transmembrana.
  • Hormônios tireoidianos e corticosteróides – Também aumentam o bombeamento, mas possuem efeito mais tardio.
  • Medicamentos como digoxina, ouabaína e digitalina – causam o bloqueio da bomba. 

Posts relacionados:

  • Resumo sobre Gasometria arterial
  • Resumo sobre digoxina
  • Resumo de Acidose Metabólica
  • Resumo de Alcalose Metabólica
  • Resumo de cetoacidose diabética
  • Bioeletrogênese: O Potencial de Ação das Membranas Excitáveis

Referências:

AMABIS, J.M; MARTHO, G.R. Fundamentos da Biologia Moderna. 3ª ed. São Paulo. Editora Moderna, v. único, 2003.

DURAN, José Henrique Rodas. Biofísica: fundamentos e aplicações. São Paulo: Pearson Education do Brasil LTDA, 2006.

GARCIA, Eduardo, AC. Biofísica. 1a Ed. São Paulo: Sarvier, 2000.

LINHARES, S; GEWANDSZNAJDER, F. Biologia. 1ª ed. São Paulo. Editora Àtica, v. único, 2008

OLIVEIRA, Jarbas Rodrigues et al. Biofísica: para ciências biomédicas. 1a Ed. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2014.

Qual o mecanismo de transporte ativo que mantém a diferença de concentração dos íons K ⁺ e na ⁺ nos meios intracelular e extracelular?

Bomba de sódio e potássio é uma proteína da membrana plasmática que utiliza energia ATP - Trifosfafo Adenosina transformando em ADP – Difosfato de Adenosina para levar íons de sódio (NA+) e potássio (K+) para o meio intracelular e extracelular, consecutivamente.

Que tipo de transporte permite a célula manter a diferença de concentração desses íons K+ e Na +) em relação aos meios?

A bomba de sódio e potássio é um tipo de transporte ativo que ocorre em todas as células do corpo. O processo ocorre devido às diferenças de concentrações dos íons sódio (Na+) e potássio (K+) dentro e fora da célula.

Como e mecanismo de transporte ativo de íons?

O transporte ativo é realizado por proteínas carreadoras e utiliza energia sob a forma de ATP para realizar o transporte de íons e outras substâncias através da membrana plasmática contra um gradiente de concentração, ou seja, é neste tipo de transporte que um íon localizado em uma região de baixa concentração pode ser ...

Qual e a função da bomba de Na+ K+ na regulação do volume celular?

A principal função da bomba Na+/ K+ consiste no transporte de íons de potássio e sódio contra os respectivos gradientes de concentração. Esse transporte se faz necessário devido às diferenças de concentrações desses ions dentro e fora da célula.