TransportepelasMembranasTodasasclulasdoorganismo,parasobreviverepraticarsuasatividadesorgnicas,tmqueconstruirumambientefavorveleapto.Isto,eladeveconstruirummeioindividualizadocomcaractersticasprpriasquedarosuporteasuafuncionalidadeesobrevivncia.Diantedessefato,razovelsuporaexistnciademecanismosintrnsecoscapazesdecontrolaroambienteinternodasclulasemrelaoaomeioexterno(plasma).Observe,natabelaabaixo,algumasdiferenasdomeioextracelularparaomeiointracelular:

Componentequmico Meioextracelular Meiointracelular

Na+ 142mEq/L 10mEq/L

K+ 4mEq/L 140mEq/L

Glicose 90mg/dL 0a20mg/dL

Protenas 2g/dL 16g/dL

Aminocidos 30mg/dL 200mg/dL

Concentraonomeioextracelulareintracelular

Mascomoasclulasconseguematingiressadiferena?

Deincio,deveselembrarquehumabarreiraquelimitaomeioextracelulareintracelularmembranacelular.Acomposiodefosfolipdeosdessamembranagarantequeelasejaimiscveltantoacomponentesinternoseexternosdaclula,dessaformahaconstruodeumaestruturacelularquerestringeotransitodesubstncias.Entretanto,alimitaoimpostapelamembranacelularreservadaaumgrupodesubstncias,outrassubstncias,comoaslipossolveis,podematravessla,criandoumnovoproblema.

Paraaresoluodefinitiva,almdamembrana,necessriaoutraformadecriaraindividualizaocelularcommaiseficincia.Dessaforma,protenasforaminseridasnamembranacomfunode,justamente,regularapassagemdesubstnciasaqualamembranacelularineficiente.Essasprotenasficaramconhecidascomoprotenastransportadoras.

Emresumo,podeseassumirqueamembranacelulareasprotenastransportadorassoresponsveispeladelimitaodeumambienteinternoecontroledogradientedeconcentraoedogradientequmico.

DifusosimplesEssemeiodetransporteomaissimplesdaclula,ondemolculaspequenas,nopolareselipossolveissedifundemlivrementeatravsdabicamadalipdicaconstituintedamembranaplasmtica.EssasmolculaspodemseroO2,CO2,NO,esterides,glicerol,cidosgraxos,entreoutrasmolculasenquadradasnessesistema.

Asmolculasgrandes,nolipossolveisoucompresenadecargaseltricasnoconseguem

sedifundiratravsdessamembranaplasmtica.ocasodeglicose,aminocidos,ons,nucleotdeos,entreoutros.

Essemeiodetransportecoordenadopelogradientedeconcentrao,noqualasmolculasvodomeiomaisconcentradoparaomeiomenosconcentrado.Observeumesquemadessetransporte:

Difusosimples

Nadifusosimplesasmlecuasvodomeiomaisconcentradoparaomeiomenosconcentrado.Nohgastodeenergia.

DifusofacilitadaAdifusofacilitadaseassemelhaaopadrodefuncionamentodadifusosimples,isto,ocorreemvirtudedogradientedeconcentrao,domaisconcentradoparaomenosconcentrado.Entretanto,adiferenaqueadifusofacilitadautilizaprotenascarreadoras,quedependendodomeiopodeseapresentarfechadasouabertas.

Asprotenascarreadorassoaquelasinseridasnabicamadalipdica(protenasintegrais)quefornecemumcaminhopassivo,isto,semcustoenergtico,paraqueasmolculassemovimentematravsdamembrana.Essetipodetransporteocorreemsolutosdealtopesomolecular,comcargaeltricaenolipossolveis,comoocasodaglicose,ons,gua,entreoutros.

Aprincipalfunodessetransportecontrolaropotencialeltricodasmembranas,umavezqueapassagemdemolculasseddemaneirarpidaosuficienteparagerarumpotencialdemembranaqueproduzirefeitosfisiolgicosimportantes,comooimpulsoeltrico.

Cadaprotenacarreadorapossuiumaestruturaqumicaeconformacionaldiferente,istoagregaseletividadeaocanaltransportador.Ouseja,havercanaisseletivosparacadamolculaqueprecisaratravessarnamembranacelular.Almdisso,aconformaoabertaoufechadadessasprotenasdependedediversosfatores,como:

Nomedocanal FatordesencadeanteFatoresdesencadeantesdaaberturadoscanais

Canaisdependentesdevoltagem

Mudananopotencialeltriconamembrana.

Canaisdependentesdeligante

Ligaooutrosligantes,comonucleotdeos,neurotransmissores,toxinas,etc.

Podemosobservarumesquemadessetipodetransporte:

Difusofacilitada

Adifusofacilitadaparecidacomasimples.Adiferenaqueadifusofacilitadausaprotenascarregadoras.Tambmnohgastodeenergia.

Outracaractersticaimportante,queinfluencianadifusofacilitada,osmecanismosdeaoparaotransportepelamembrana.Podemostertrsdiferentesmecanismos,sendo:

Uniportadores(outransportadoresuniport):transportamumnicotipodesubstrato,seguindoogradientedeconcentrao.Umexemplodissoaprotenadetransporteparaaglicose(carreadorGLUT)Antiportadores(outransportadoresantiports):fazematranslocaodedoistiposde

substratosdiferentesemdireoopostas,usandoogradientedeconcentraodeumdelesparaimpulsionarooutrocontraogradientedeconcentrao.UmexemplodissootrocadorNa+/Ca2+,oqualosdioentranaclula(afavordogradientequmico)eoclciosaidaclula(contraogradientequmico)Simportadores(outransportadoressimport):fazematranslocaodedoissubstratos

diferentesnamesmadireo,usandoogradientedeconcentraodeumdelesparaimpulsionarooutrocontraoseugradientequmico.UmexemplodissoocarreadorNa+/Glicosenointestino(carreadorSGLT1)oqualdeixaentrarsdioemfunodogradientequmico,eimpulsionaaentradatambmdeglicose(contraogradientequmico).

TransporteativoOtransporteativootransportedesubstnciascontraseugradientedeconcentrao.Essefatorequerogastodeenergia,ATP,eprotenasintegraisespeciais,conhecidascomobombas.

BombassoprotenasintegraisquetransportamonseoutrassubstnciasatravsdabicamadalipdicacomgastodeATP,traduzidocomoenergia.Essegastoenergtico

essencialparaamudanadaconformaodasbombaseseuconseqenteimpulsodesubstratocontraogradientequmico.Observeoesquemaabaixo:

Transporteativo

Notransporteativohgastodeenergia(ATP),poisassubstnciassotransportadascontraoseugradientedeconcentraoatravsdeprotenasintegraisespeciais.

Assubstnciasenvolvidasnessetipodetransportegeralmentesoonsquedevemsercontroladosdemaneiraintermitente,comoocasodosdio,potssio,clcio,cloreto,entreoutros.

BombadesdioepotssioAbombamaisconhecidaabombadeNa+/K+,cujafunomanteropotencialeltricoeascondiesfisiolgicasessenciaisparaasobrevivnciadasclulas.Essabombabombeiasdiodomeiointracelularparaomeioextracelular,isto,contraseugradientequmico.Concomitanteaesseprocesso,essamesmabombacarregapotssioomeioextracelularparaomeiointracelular,tambmcontraogradientequmico.

Curiosidade

Asclulaspodemgastar,aproximadamente,100molculasdeATPsporsegundosomenteparamanterasconcentraesfisiolgicasdeonsintracelularmente.ParasupriressademandanecessrioingeriralimentosquetenhamocombustvelnecessrioparaamanutenodesseATP.Amolculaglicose,porexemplo,capazdeproduzir36ATPslivresparaoconsumo.

Ointeressantesurgequandodescobrimosqueumcorpohumanotem,aproximadamente,100trilhesdeclulasemconstantecontrolefisiolgico.Jimaginouotantodeenergiadespendidasomenteparaocontroledeconcentraes?NopodemosnosesquecerdeoutrasatividadescelularesqueprovocamtambmgastodeATP,comoaconcentraomuscular,raciocnio,entreoutrasatividadesnormais.Imaginouquantocombustveltemosqueingerirdiariamentesparaasnecessidadesbsicas?