2.16: Bomba De Sódio-Potássio
A bomba de sódio-potássio
transporte activo é o processo que requer energia de bombear moléculas e iões através das membranas “ascendente” – contra um gradiente de concentração. Para mover estas moléculas contra o seu gradiente de concentração, é necessária uma proteína portadora. Portador de proteínas pode trabalhar com um gradiente de concentração (durante o transporte passivo), mas algumas operadoras de proteínas pode mover solutos contra o gradiente de concentração (de baixa concentração alta concentração), com uma entrada de energia. No transporte ativo, como proteínas portadoras são usadas para mover materiais contra seu gradiente de concentração, essas proteínas são conhecidas como bombas. Como em outros tipos de atividades celulares, a ATP fornece energia para o transporte mais ativo. Uma forma de a ATP potenciar o transporte activo é transferindo um grupo de fosfatos directamente para uma proteína portadora. Isto pode fazer com que a proteína portadora mude a sua forma, que move a molécula ou íon para o outro lado da membrana. Um exemplo deste tipo de Sistema de transporte ativo, como mostrado na figura abaixo, é a bomba sódio-potássio, que troca íons de sódio por íons de potássio através da membrana plasmática das células animais.
The sodium-potassium pump system moves sodium and potassium ions against large concentration gradients. Ele move dois íons de potássio para a célula onde os níveis de potássio são altos, e bombeia três íons de sódio para fora da célula e para o fluido extracelular.
Como é mostrado na figura acima, três iões de sódio ligam-se com a bomba proteica no interior da célula. A proteína portadora recebe energia da ATP e muda de forma. Ao fazê-lo, bombeia os três iões de sódio para fora da célula. Nessa altura, dois iões de potássio do exterior da célula ligam-se à Bomba proteica. Os íons de potássio são então transportados para a célula, e o processo se repete. A bomba sódio-potássio é encontrada na membrana plasmática de quase todas as células humanas e é comum a toda a vida celular. Ajuda a manter o potencial celular e regula o volume celular.
a more detailed look at the sodium-potassium pump is available at http://www.youtube.com/watch?v=C_H-ONQFjpQ (13:53) and http://www.youtube.com/watch?v=ye3rTjLCvAU (6:48).
o gradiente electroquímico
o transporte activo de iões através da membrana faz com que um gradiente eléctrico se acumule através da membrana plasmática. O número de íons positivamente carregados fora da célula é maior do que o número de íons positivamente carregados no citosol. Isto resulta em uma carga relativamente negativa no interior da membrana, e uma carga positiva no exterior. Esta diferença de cargas causa uma tensão através da membrana. Tensão é energia elétrica potencial que é causada por uma separação de cargas opostas, neste caso através da membrana. A tensão através de uma membrana é chamada potencial de membrana. O potencial de membrana é muito importante para a condução de impulsos elétricos ao longo das células nervosas.o potencial da membrana favorece o movimento de íons positivamente carregados (catiões) para a célula, e o movimento de íons negativos (aniões) para fora da célula. Assim, há duas forças que impulsionam a difusão de íons através da membrana plasmática—uma força química (o gradiente de concentração dos íons), e uma força elétrica (o efeito do potencial de membrana sobre o movimento dos íons). Estas duas forças que trabalham juntas são chamadas de gradiente eletroquímico, e serão discutidas em detalhes nos conceitos de “células nervosas” e “impulsos nervosos”.