- O que é transporte ativo?
- Transporte ativo primário
- Transporte ativo secundário
- Co-transportadores
- Diferença entre exocitose e transporte ativo
- Referências
O transporte ativo é um tipo de célula de transporte pelo qual as moléculas de soluto se movem através da membrana celular, de uma área com menor concentração de solutos para uma área onde a concentração destes é maior.
O que acontece naturalmente é que as moléculas se movem do lado onde estão mais concentradas para o lado onde estão menos concentradas; É o que ocorre espontaneamente sem que nenhum tipo de energia seja aplicada no processo. Nesse caso, as moléculas movem-se para baixo no gradiente de concentração.
Em contraste, no transporte ativo, as partículas se movem contra o gradiente de concentração e, conseqüentemente, consomem energia da célula. Essa energia normalmente vem do trifosfato de adenosina (ATP).
As moléculas dissolvidas às vezes têm uma concentração mais alta dentro da célula do que fora, mas se o corpo precisa delas, essas moléculas são transportadas para dentro por proteínas transportadoras encontradas na membrana celular.
O que é transporte ativo?
Para entender em que consiste o transporte ativo, é necessário entender o que acontece em ambos os lados da membrana por onde ocorre o transporte.
Quando uma substância está em diferentes concentrações em lados opostos de uma membrana, diz-se que existe um gradiente de concentração. Como os átomos e as moléculas podem ser carregados eletricamente, os gradientes elétricos também podem se formar entre os compartimentos de cada lado da membrana.
O movimento iônico é seletivo para cátions ou ânions devido ao tamanho do poro e sua polarização. Conforme dois ânions passam do interior para o exterior da célula, o exterior muda de +5 para +3. Fonte: Wikimedia commons. Autor: Metilisopropilisergamida.
Há uma diferença de potencial elétrico toda vez que há uma separação líquida de cargas no espaço. Na verdade, as células vivas costumam ter o que é chamado de potencial de membrana, que é a diferença de potencial elétrico (voltagem) através da membrana, que é causada por uma distribuição desigual de cargas.
Os gradientes são comuns em membranas biológicas, portanto, o gasto de energia é freqüentemente necessário para mover certas moléculas contra esses gradientes.
A energia é usada para mover esses compostos por meio de proteínas que são inseridas na membrana e que funcionam como transportadores.
Se as proteínas inserem moléculas contra o gradiente de concentração, é um transporte ativo. Se o transporte dessas moléculas não requer energia, o transporte é considerado passivo. Dependendo de onde vem a energia, o transporte ativo pode ser primário ou secundário.
Transporte ativo primário
O transporte ativo primário é aquele que usa diretamente uma fonte de energia química (por exemplo, ATP) para mover moléculas através de uma membrana contra seu gradiente.
Um dos exemplos mais importantes da biologia para ilustrar esse mecanismo de transporte ativo primário é a bomba de sódio-potássio, que se encontra nas células animais e cuja função é essencial para essas células.
A bomba de sódio-potássio é uma proteína de membrana que transporta sódio para fora da célula e potássio para dentro da célula. Para realizar este transporte, a bomba requer energia de ATP.
Transporte ativo secundário
O transporte ativo secundário é aquele que utiliza a energia armazenada na célula, essa energia é diferente do ATP e daí vem sua distinção entre os dois tipos de transporte.
A energia usada pelo transporte ativo secundário vem dos gradientes gerados pelo transporte ativo primário e pode ser usada para transportar outras moléculas contra seu gradiente de concentração.
Por exemplo, quando a concentração de íons sódio aumenta no espaço extracelular, devido ao funcionamento da bomba sódio-potássio, um gradiente eletroquímico é gerado pela diferença na concentração desse íon em ambos os lados da membrana.
Nessas condições, os íons sódio tenderiam a se mover ao longo de seu gradiente de concentração e retornariam ao interior da célula por meio das proteínas transportadoras.
Co-transportadores
Essa energia do gradiente eletroquímico de sódio pode ser usada para transportar outras substâncias contra seus gradientes. O que ocorre é um transporte compartilhado realizado por proteínas transportadoras chamadas de co-transportadores (porque transportam dois elementos simultaneamente).
Um exemplo de um importante co-transportador é a proteína trocadora de sódio-glicose, que transporta cátions de sódio em seu gradiente e, por sua vez, usa essa energia para entrar nas moléculas de glicose contra seu gradiente. Este é o mecanismo pelo qual a glicose entra nas células vivas.
No exemplo anterior, a proteína co-transportadora move os dois elementos na mesma direção (dentro da célula). Quando os dois elementos se movem na mesma direção, a proteína que os transporta é chamada de simportador.
No entanto, os co-transportadores também podem mover compostos em direções opostas; neste caso, a proteína transportadora é chamada de anti-transportador, embora também sejam conhecidos como trocadores ou contra-transportadores.
Um exemplo de anti-carreador é o trocador sódio-cálcio, que realiza um dos processos celulares mais importantes na remoção do cálcio das células. Ele usa a energia do gradiente eletroquímico de sódio para mobilizar o cálcio para fora da célula: um cátion de cálcio sai para cada três cátions de sódio que entram.
Diferença entre exocitose e transporte ativo
A exocitose é outro mecanismo importante de transporte celular. Sua função é expelir o material residual da célula para o fluido extracelular. Na exocitose, o transporte é mediado por vesículas.
A principal diferença entre a exocitose e o transporte ativo é que na exositose a partícula a ser transportada é envolvida por uma estrutura envolta por uma membrana (a vesícula), que se funde com a membrana celular para liberar seu conteúdo para o exterior.
No transporte ativo, os itens a serem transportados podem ser movidos em ambas as direções, para dentro ou para fora. Em contraste, a exocitose apenas transporta seu conteúdo para o exterior.
Finalmente, o transporte ativo envolve proteínas como meio de transporte, e não estruturas membranosas como na exocitose.
Referências
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- Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biology (2ª ed.) Pearson Education.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molecular Cell Biology (8ª ed.). WH Freeman and Company.
- Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Vida: a ciência da biologia (7ª ed.). Sinauer Associates e WH Freeman.
- Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biology (7ª ed.) Cengage Learning.