O que é transporte de membrana?
As células animais possuem uma membrana seletivamente permeável ao seu redor, que separa o conteúdo interior da célula do ambiente externo. O processo pelo qual íons e pequenas moléculas solúveis, ou solutos, passam através da membrana celular é conhecido como transporte de membrana. Essas moléculas são geralmente substâncias vitais para a função e manutenção da célula, como glicose e aminoácidos. Existem quatro tipos principais de transporte de membrana: difusão passiva, ou simplesmente difusão; difusão facilitada; transporte ativo primário; e transporte ativo secundário. Muitos desses mecanismos de transporte envolvem o uso de moléculas de proteína especializadas localizadas na membrana celular chamadas proteínas de transporte de membrana.
A difusão passiva ocorre espontaneamente e é impulsionada pela atividade aleatória das moléculas em uma solução. As moléculas passam de uma área de alta concentração, onde há muitas densamente compactadas, para uma área de baixa concentração, onde há menos moléculas espaçadas. Moléculas pequenas podem alcançar o transporte da membrana pela difusão através da membrana celular. A taxa de difusão pode ser afetada por muitas coisas, incluindo a composição da membrana celular e o tamanho e a carga da molécula. O tipo mais conhecido de difusão passiva é a osmose, um processo que envolve o movimento de moléculas de água de uma área de alta concentração para uma área de menor concentração.
A difusão facilitada envolve o uso de proteínas de transporte de membrana dentro da membrana celular chamadas proteínas do canal. Essas proteínas agem como poros na membrana celular, permitindo a passagem de partículas solúveis em água, mas impedindo a passagem de moléculas lipofílicas ou "amantes da gordura". A difusão segue o mesmo mecanismo de ação, com moléculas passando de áreas de alta concentração para áreas de baixa concentração.
O transporte ativo primário usa energia para mover íons e moléculas de áreas de alta concentração para áreas de baixa concentração. A energia necessária para o transporte ativo primário ocorre geralmente na forma de um nucleotídeo chamado trifosfato de adenosina (ATP). Uma das formas mais comuns de transporte ativo é a bomba de sódio-potássio, que ajuda as células a manter uma carga elétrica conhecida como potencial de repouso e também controla o volume celular. A bomba de sódio-potássio move os íons de sódio para o exterior da célula e libera íons de potássio no citoplasma da célula.
O transporte ativo secundário utiliza proteínas de transporte de membrana chamadas antiporters e symporters. Os antiporteadores movem íons e moléculas transportando um tipo de partícula contra seu gradiente de concentração usual, de baixa para alta concentração, enquanto transportam o outro tipo de partícula da maneira normal, de alta para baixa concentração. Os simpatizantes transportam dois tipos diferentes de molécula ou íon através da membrana celular ao mesmo tempo e na mesma direção.