Gradiente eletroquímico
Em biologia celular, um gradiente eletroquímico refere-se às propriedades elétricas e químicas que ocorrem através das membranas. Os gradientes são muitas vezes resultado de gradientes iónicos, nomeadamente protónicos, e podem representar um tipo de energia potencial que está disponível para executar trabalho em processos celulares. Isto pode ser calculado como uma medida termodinâmica, denominada potencial eletroquímico, que combina os conceitos de potencial químico, que se refere ao gradiente de concentração de iões entre o lado externo e interno da membrana celular, e de eletrostática, que se refere à tendência dos iões em se moverem relativamente ao potencial de membrana.
[editar] Visão geral
O potencial electroquímico é um conceito importante na química electroanalítica e em aplicações industriais tais como baterias e pilhas. Representa uma das várias formas interconversíveis de energia potencial, através das quais a energia pode ser conservada.
Em processos biológicos, a direcção que um ião tomará, por difusão ou transporte activo, através da membrana, é determinado pelo gradiente electroquímico. Nas mitocôndrias e cloroplastos, os gradientes protónicos são usados para gerar em potencial quimiosmótico. Esta energia potencial é usada na síntese de ATP através do processo de fosforilação oxidativa.
Um gradiente electroquímico possui dois componentes. Primeiro, o componente eléctrico, que é causado pela diferença de carga eléctrica existente na membrana lipídica. Segundo, o componente químico, que é causado pela existência de diferentes concentrações de iões do lado interior e exterior da membrana. A combinação destes dois factores determina a direcção termodinamicamente favorável à movimentação de iões através da membrana.
Os gradientes electroquímicos são análogos às barragens hidroeléctricas e equivalentes à pressão que a água exerce nestas. Proteínas transportadoras membranares, como a bomba de sódio, são equivalentes a turbinas, que convertem a energia potencial da água em outras formas de energia química ou física, e os iões que passam atavés da membrana são equivalentes à água que se encontra no fundo da barragem. Alternativamente, a energia pode ser utilizada para bombear a água para o lago a montante da barragem.
