Bomba de Sódio e Potássio

outubro 5, 2018 pozzana

A Bomba de Sódio e Potássio tem um papel importante na manutenção do potencial de repouso das células nervosas, musculares e cardíacas.

Ela permite a troca de íons de sódio (Na+), oriundos do meio intracelular, por íons de potássio (K+), oriundos do meio extracelular, numa relação precisa (3 Na+/2 K+).

Bomba de Sódio e Potássio

A Bomba de Sódio e Potássio (Na+/ K+ ATPase) é uma proteína transmembrana cuja atividade enzimática utiliza a energia proveniente da degradação do ATP em ADP e fosfato inorgânico para transportar íons de potássio e sódio contra os respectivos gradientes de concentração.

A bomba é responsável pelo restabelecimento do equilíbrio inicial após um potencial de ação. Como a membrana celular é muito menos permeável ao sódio do que ao potássio, desenvolve-se um potencial eléctrico positivo.

O gradiente de concentração e elétrico estabelecido pela bomba de sódio suporta não só o potencial eléctrico de repouso da célula mas também os potenciais de ação em células nervosas e musculares.

A célula precisa de baixa concentração de íons de sódio e de elevada concentração de íons de potássio no seu interior para manter o potencial elétrico.

Vídeo: Como funciona a Bomba de Sódio e Potássio

Fora das células existe uma alta concentração de sódio e uma baixa concentração de potássio, pois existe difusão destes componentes através de canais iônicos existentes na membrana celular.

Para manter as concentrações ideais dos dois íons, a bomba de sódio bombeia sódio para fora da célula e potássio para dentro dela. Esse transporte é realizado contra os gradientes de concentração desses dois íons, o que ocorre graças à energia liberada pela quebra da molécula de ATP.

Transporte ativo – Bomba de Sódio e Potássio

É o tráfego de moléculas através da membrana plasmática, contra o gradiente de concentração (de locais onde estão menos concentradas para onde encontram-se mais concentradas).

Tal fenômeno é possível graças à presença de proteínas específicas na membrana plasmática que, com o gasto de energia, são capazes de se combinar com a substância ou íon e transportá-lo para a região em que está mais concentrado.

Para que isso ocorra, a proteína sofre uma mudança em sua forma para receber a substância ou o íon. A energia necessária a esta mudança é proveniente da quebra da molécula de ATP (adenosina trifosfato) em ADP (adenosina difosfato) e fosfato.

Etapas da Bomba de Sódio e Potássio

A bomba, ligada ao ATP, liga-se a 3 íons de Na+ intracelulares.
O ATP é hidrolisado, levando à fosforilação da bomba e à libertação de ADP.
Essa fosforilação leva a uma mudança conformacional da bomba, expondo os íons de Na+ ao exterior da membrana. A forma fosforilada da bomba, por ter uma afinidade baixa aos íons de sódio, liberta-os para o exterior da célula.
À bomba ligam-se 2 íons de K+ extracelulares, levando à desfosforilação da bomba.
O ATP liga-se e a bomba reorienta-se para libertar os íons de potássio para o interior da célula: a bomba está pronta para um novo ciclo.

Em conclusão, a bomba de sódio e potássio é um mecanismo essencial para o funcionamento celular, pois garante o transporte ativo desses íons através da membrana plasmática. Primeiramente, ela utiliza energia proveniente do ATP para manter a concentração de sódio baixa dentro da célula e a de potássio elevada, criando um gradiente eletroquímico indispensável para processos vitais. Além disso, esse gradiente é responsável por sustentar o potencial de repouso, condição necessária para a excitabilidade de neurônios e fibras musculares.

Por conseguinte, a atividade contínua da bomba de sódio e potássio assegura não apenas a estabilidade interna da célula, mas também a transmissão de impulsos nervosos e a contração muscular. Ademais, ao restabelecer o equilíbrio iônico após cada estímulo, ela possibilita a comunicação eficiente entre células e sistemas. Portanto, compreender seu funcionamento reforça a importância dos processos bioquímicos na manutenção da vida e evidencia como eventos microscópicos sustentam funções macroscópicas do organismo.