Question

a concentração de um determinado íon X é vinte vezes maior no interior de uma célula do que  no meio extracelular.

 Explique o tipo de mecanismo que mantém esta diferença iÔnica entre a célula e seu meio.

Answer 1

O mecanismo responsável pelo mantimento desta diferença de concentração é o transporte ativo.

O transporte ativo é um tipo de transporte celular de partículas entre o meio intracelular e extracelular que mantém um gradiente (diferença) de concentração entre estes meios. É feito com gasto de energia proveniente da utilização de moléculas de ATP produzidas pela célula, visto que esta situação contraria a tendência natural de difusão de partículas e exige, portanto, a utilização de uma fonte energética.

As partículas iônicas tendem a se difundir espontaneamente do meio mais concentrado para o menos concentrando, de forma que haja um equilíbrio gradual de concentração entre os meios (isotonia).

O transporte ativo ocorre de tal forma que esta migração espontânea de íons é constantemente desfeita, sempre com o auxílio de energia fornecida pela célula. Este transporte ocorre por diferentes motivos, variando de acordo com as partículas em questão.

Como exemplo de transporte ativo, podemos citar, por exemplo, a bomba de sódio-potássio. Esta é se trata de uma proteína localizada na membrana plasmática que realiza o expelimento de íons sódio (Na+) para o meio extracelular e a absorção para o meio intracelular de íons potássio (K+), contrariando a tendência destas partículas de equilibrarem suas concentrações entre os meios e caracterizando um transporte ativo.

Nesta situação, o meio extracelular se torna significantemente mais concentrado de íons sódio que o meio intracelular, que se encontra mais concentrado de íons potássio que o meio extracelular. A razão deste deslocamento é que a absorção de íons K+ é essencial a diversos processos bioquímicos celulares, principalmente a respiração celular (Ciclo de Krebs). A existência de uma grande concentração destes íons provoca, como efeito contrário, a intensa atração de água por osmose. A fim de equilibrar esta atração, íons sódio são bombeados para o meio extracelular, compensando a pressão osmótica intracelular.

Obs.: embora o transporte ativo necessite de energia para ocorrer, nem sempre esta energia é proveniente de moléculas de ATP. Há casos em que a energia necessária provém de um gradiente eletroquímico, e este caso distinto cria duas classificações deste transporte: transporte ativo primário e secundário. O primário utiliza moléculas de ATP, enquanto o secundário utiliza o gradiente eletroquímico.