Transporte activo leva esse nome por ser necessário gastar energia para que o processo ocorra. O transporte é realizado contra o gradiente de concentração ou no caso de a substância normalmente não atravessar a membrana plasmática.
O transporte activo pode ocorrer através das proteínas transportadoras da membrana ou através de vesículas na endocitose e exocitose.
Animação de: http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/biomembrane1/diffusion.html (acessado em 31/10/2016)
A energia necessária para o transporte é fornecida pelo ATP originado na respiração celular.
Transporte de iões
As proteínas carreadoras da membrana plasmática, ou permeases, envolvidas no transporte activo podem ser classificadas em três tipos, como ilustra a figura seguinte.
Tipos de permeases, adaptado de: http://bio100.class.uic.edu/lectures/antiport.jpg (acessado em 30/10/2016)
Por agirem contra o gradiente de concentração e gastarem energia, essas permeases são chamadas de ”bombas”, sendo o exemplo mais conhecido a bomba de sódio e potássio.
Por difusão, a concentração de sódio e potássio deveria ser igual no meio interno e no meio externo. No entanto, a bomba de sódio e potássio consegue carregar esses iões de forma a manter maior quantidade de sódio fora da célula do que dentro e o contrário com o potássio, maior concentração no interior da célula do que fora dela.
Animação que ilustra a bomba de sódio e potássio: https://www.youtube.com/watch?v=MRKgbwl8vCY (acessado em 31/10/2016)
No quadro seguinte podemos observar como essas “bombas” conseguem manter a concentração interna da célula diferente do meio externo, condição fundamental para o bom funcionamento celular.
| Concentração dos principais iões | ||
| iões | Intracelular | Extracelular |
| Na+ | 12 | 145 |
| K+ | 140 | 4 |
| Mg2+ | 0,5 | 1,5 |
| Ca2+ | <0,0005 | 1,5 |
| H+ | pH 7,2 | pH 7,4 |
| Cl– | 10 | 110 |
Fonte: DE ROBERTIS, Eduardo M. F; HIB, José. Base da Biologia Celular e Molecular
Endocitose
Partículas que não atravessam a membrana plasmática são englobadas por ela e interiorizadas, se for de interesse da célula, processo chamado de endocitose.
Há dois tipos de substâncias englobadas, as partículas sólidas e as gotículas, processos chamados, respectivamente, de fagocitose e pinocitose.
a) Fagocitose
Observamos fagocitose (do grego phagein: comer) no englobamento de alimentos pela célula e na defesa do organismo realizada pelos glóbulos brancos.
A membrana plasmática se projeta por pseudópodes sobre a substância a ser englobada, a envolve e a vesícula formada se destaca da membrana e penetra na célula. Essa vesícula pode ser chamada de fagossomo.
Animação de: http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/cell-movement.html (acessado em 31/10/2016)
No citoplasma o fagossomo se funde ao lisossomo para formar o vacúolo digestivo, no interior do qual se dá a digestão da partícula ingerida. As partículas aproveitáveis são absorvidas para o citoplasma e os resíduos são eliminados por exocitose, processo inverso à fagocitose.
A fagocitose é a principal forma de obtenção de alimento para muitos organismos, como protoctistas, poríferos etc.
Vídeo de Ameba a fagocitar dois paramécios. https://www.youtube.com/watch?v=pvOz4V699gk (acessado em 31/10/2016)
b) Pinocitose
Na pinocitose (do grego pinein: beber) a membrana sofre invaginação que cria uma forma de “sucção” das gotículas alimentares. A membrana envolve as gotículas e forma uma vesícula, chamada de pinossomo, que se destaca da membrana e penetra na célula.
Animação de: http://www.biophilic.net/cells.html (acessado em 30/10/2016)
A mesma forma que na fagocitose, o pinossomo se funde ao lisossomo para digerir a substância “ingerida”.
Exocitose
Através da exocitose a célula elimina não só resíduo alimentar da fagocitose como também elimina secreções como os neurotransmissores, muco etc.
Gif animado de exocitose http://www.stanford.edu/group/Urchin/GIFS/exocyt.gif (acessado em 03/11/2016)
Ao longo do neurónio o impulso nervoso provoca a alteração na permeabilidade da membrana, que inverte momentaneamente a bomba de sódio e potássio. Quando esse impulso chega à região terminal dos axónios o neurónio libera neurotransmissores, contidos em vesículas, para a sinapse (espaço entre dois neurónios).
Os neurotransmissores liberados na sinapse irão estimular o neurónio seguinte que inicia a transmissão do impulso nervoso. Dessa forma o impulso percorre todos os neurónios, inversão de polaridade ao longo do neurónio e estimulação por neurotransmissores nas sinapses.
Esse processo é mais bem compreendido com a animação seguinte.
Animação de: http://www.dynamicscience.com.au/tester/solutions1/magicofsci/snps.html (acessado em 03/11/2016)
References:
- http://www.lb.ufs.br/openbook/
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9928/ (muito bom)
- http://materiais.dbio.uevora.pt/jaraujo/biocel/transportes.htm
- https://www2.estrellamountain.edu/faculty/farabee/biobk/BioBooktransp.html
- http://mdmat.mat.ufrgs.br/acqua/Textos/membrana_plasmatica3.htm
- http://bio100.class.uic.edu/lectures/diffusion.htm
- DE ROBERTIS, Eduardo M. F; HIB, José.Base da Biologia Celular e Molecular.Tradução Antônio Francisco Dieb Paulo. Rio de Janeiro: Guanabara koogan, 2006 (4ª edição).
