O que ocorre na bomba de sódio e potássio?

O que ocorre na bomba de sódio e potássio?

Explicando a fisiologia da bomba de sódio e potássio.

SUGESTÃO DE AULA RELACIONADA AO FUNCIONAMENTO E IMPORTÂNCIA DA BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO

O ensino desse conteúdo envolve bastante atenção por parte dos educadores, no que diz respeito ao planejamento de aula e transmissão do assunto, tendo em vista a minuciosidade deste mecanismo químico-biológico.

Durante a apresentação da matéria, a descrição fundamental do mecanismo da bomba de sódio e potássio deverá conter os seguintes aspectos:

- Representa um processo ativo, que ocorre através da membrana lipoprotéica, com provimento de energia metabólica fornecida pela célula que desempenha este trabalho;

- Ocorre contra o gradiente de concentração da substância. Nesta situação o soluto está representado por elementos iônicos: o sódio (Na+) e o potássio (K+);

- A dependência de proteínas transmembranares (enzimas) que realizam o transporte destes íons para dentro ou para fora das células;

- E a importância e necessidade desta fisiologia para o funcionamento da célula e do organismo.

Desta forma, é interessante que o professor caracterize a tendência das reações ao equilíbrio das concentrações de soluto, mas em alguns casos, o movimento das partículas (os íons ou moléculas) ocorre em desacordo ao princípio de estabilidade.

Na bomba de sódio e potássio, estes dois íons passam da região de menos concentração para a de maior concentração, requerendo esforço metabólico da célula.

O sódio que tende a entrar na célula é forçado a sair;
E o potássio que tende a sair da célula é forçado a entrar.

Funções da Bomba de Na+ e K+ que devem ser ressaltadas em sala de aula:

- Manutenção de uma alternância de carga elétrica nas regiões interna e externa da célula: mais positiva fora e mais negativa dentro, sendo condição essencial para a propagação do impulso nas células nervosas;

- Regulação osmótica (teor de solvente / hidratação): a maior concentração de apenas um íon no interior da célula poderia causar uma hipertonicidade (absorção excessiva de água), podendo resultar em uma plasmólise (ruptura da membrana e morte da célula). Porém, existe uma harmonização envolvendo dois íons (um saindo e o outro entrando);

- E auxílio no transporte de substâncias como, por exemplo, aminoácidos e carboidratos para o interior da célula.

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A bomba de sódio e potássio faz referência a um dos tipos de transporte ativo que acontecem nas células do corpo humano. O processo se dá em razão da diferença de concentrações de sódio (Na+) e Potássio (K+) no interior e exterior da célula.

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A fim de manter a diferença na concentração dos íons de sódio e potássio dentro e fora da célula, uma fonte de energia ATP é necessária intervir. Dessa forma, a bomba de sódio e potássio acaba por se caracterizar como um transporte ativo.

Diretamente relacionado com a transmissão dos impulsos nervosos, esse tipo de transporte ativo também tem relação direta com a contração muscular.

O que ocorre na bomba de sódio e potássio?
(Imagem: Reprodução)

Como ocorre a Bomba de Sódio e Potássio

Sob condições normais, a concentração de Sódio é mais baixa no interior da célula do que no exterior. Por outro lado, a concentração de Potássio é mais alta no meio intracelular do que no meio extracelular.

Basicamente, portanto, o Na+ entrará naturalmente na célula, enquanto o K+ deixará a célula, em um processo de difusão. Isso ocorre pelo fato de que os solutos sempre tendem a se equilibrar no teor, a fim de estabelecer concentração igual em diferentes meios.

Na bomba de sódio e potássio, no entanto, para realização do próprio metabolismo é fundamental que haja diferenças de concentração entre os íons K+ e Na+. Ou seja, isso significará que o sódio necessitará estar em menor concentração no interior da célula, bem como o Potássio em maior concentração.

Condições para a bomba de sódio e potássio

Para a adequada ocorrência da bomba de sódio e potássio, duas condições se tornam imprescindíveis:

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  1. Presença das proteínas transmembranas em toda a extensão da membrana plasmática. Estas proteínas irão conter específicos sítios responsáveis pela ligação dos íons K+ e Na+;
  2. Gasto de ATP, uma vez que a célula necessita manter a diferença na concentração entre íons;

É por estes dois específicos motivos que a bomba de Na+ e K+ representam um tipo de transporte ativo. Isso porque os aminoácidos das transmembranas acabam expulsando sódio que adentra a célula e buscam o potássio que acaba saindo.

Para cada acionamento da bomba de sódio e potássio, 3 Na+ acabam se ligando aos sítios protéicos especificados. Há também a ligação do ATP, havendo a perda de um fosfato, o que a faz transformar-se em ADP.

Essa transformação acaba promovendo uma alteração na proteína transmembrana que acaba por liberar íons de sódio na parte externa da célula. Ao mesmo tempo em que o sódio vai para fora, 2 K+ se ligam à proteína nos específicos nichos da membrana.

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Com fosfato liberado, a ADP volta a ser ATP, o que libra os íons de potássio para o meio intracelular. O processo é cíclico e constante.

Referências

JUNQUEIRA, C. Luiz e CARNEIRO, José. Biologia Celular e Molecular, Editora Guanabara/Koogan, 8ª edição. 2005, 332 p.

O que ocorre na bomba de sódio e potássio?

Por Mateus Bunde

Graduado em Jornalismo pela Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Especialista em Linguagens pelo Instituto Federal Sul-Rio-Grandense (IFSul) e Mestrando em Comunicação pela Universidade do Porto, de Portugal (UP/PT).

Como referenciar este conteúdo

Bunde, Mateus. Bomba de Sódio e Potássio. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/biologia/bomba-de-sodio-e-potassio. Acesso em: 28 de October de 2022.

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01. [UNIFESP] O uso de vinagre e sal de cozinha em uma salada de alface, além de conferir mais sabor, serve também para eliminar micro-organismos causadores de doenças, como as amebas. O inconveniente do uso desse tempero é que, depois de algum tempo, as folhas murcham e perdem parte de sua textura. Esses fenômenos ocorrem porque

a) as amebas morrem ao perderem água rapidamente por osmose. Já as células da alface possuem um envoltório que mantém sua forma mesmo quando perdem água por osmose e, por isso, murcham mais lentamente.

b) tanto as amebas quanto as células da alface não possuem barreiras para a perda de água por difusão simples. Ocorre que, no caso da alface, trata-se de um tecido e não de um único organismo e, portanto, a desidratação é notada mais tardiamente.

c) as amebas morrem ao perderem água por osmose, um processo mais rápido. Em contrapartida, as células da alface perdem água por difusão facilitada, um processo mais lento e, por isso, percebido mais tardiamente.

d) o vinagre, por ser ácido, destrói a membrana plasmática das amebas, provocando sua morte. No caso da alface, o envoltório das células não é afetado pelo vinagre, mas perde água por difusão simples, provocada pela presença do sal.

e) nas amebas, a bomba de sódio atua fortemente capturando esse íon presente no sal, provocando a entrada excessiva de água e causando a morte desses organismos. As células da alface não possuem tal bomba e murcham por perda de água por osmose.

02. [UNIFOR] “O meio iônico intracelular, isto é, a composição de íons e água no interior das células, é completamente diferente do meio extracelular. Por exemplo: o íon sódio (Na+) é cerca de 14 vezes mais abundante no meio extracelular do que dentro da célula. Com o íon potássio (K+), dá-se o inverso: é cerca de 56 vezes mais abundante no espaço intracelular do que fora da célula. O íon cálcio (Ca++), por sua vez, é cerca de 50.000 vezes mais concentrado numa fibra muscular que no meio extracelular que a rodeia”.

(Ciência Hoje. v. 4, n. 21)

A diferença de concentração dos íons K+ e Ca++ nos meios intracelular e extracelular é mantida por:

a) Endocitose.

b) Osmose.

c) Difusão simples.

d) Difusão facilitada.

e) Transporte ativo.

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O que ocorre na bomba de sódio potássio?

A bomba de sódio e potássio consiste numa proteína transmembrana que utiliza energia proveniente da hidrólise de ATP em ADP para transportar íons de sódio e potássio. Por isso, é também chamada de bomba Na+/ K+ ATPase.

Qual é a função do sódio e do potássio?

Os íons sódio (Na), cloro (Cl) e potássio (K) exercem papel importan- te na manutenção do equilíbrio hídrico e acido-básico e na manutenção da pressão osmótica do organismo.

Qual o papel da bomba de sódio e potássio durante o potencial de repouso?

A bomba 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+).