Bomba de íons

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Esquema de funcionamento da bomba de sódio-potássio.

Em biologia celular, uma bomba de íons ou bomba iônica é uma proteína transmembranar que, através da membrana plasmática, transfere íons através da membrana celular, contra os respectivos gradientes de concentração, para a região de potencial químico mais elevado, mediante a utilização de uma fonte de energia externa, que pode ser, por exemplo, a energia liberada pela hidrólise de uma molécula de ATP ou uma reação de oxirredução ou a energia solar ou, ainda, outro gradiente de concentração preexistente. [1]

Em termos simplificados, as bombas de íons situadas na membrana da célula bombeiam para fora os íons positivos quando eles tentam entrar, e bombeiam para dentro os íons negativos quando eles tentam escapar para o meio externo. Isso só ocorre porque a membrana da célula permite a permeabilidade seletiva.

A bomba de sódio-potássio é um bom exemplo de bomba de íons que utiliza a energia liberada pela hidrólise de uma molécula de ATP para expulsar três íons de sódio Na+ e absorver dois íons de potássio K+, o que permite restabelecer o potencial eletroquímico de membrana após a passagem de um potencial de ação.

O potencial químico induzido pelo gradiente de concentração gerado por essas bombas de íons é, em seguida, utilizado por transportadores secundários, que podem ser outras bombas de íons ou canais iônicos, para realizar diversos processos bioquímicos, como a síntese de ATP.

Assim, se um íon A está mais concentrado de um lado da membrana plasmática, enquanto a concentração de um íon B está equilibrada de ambos os lados da membrana, um simporte [2] pode utilizar o gradiente de concentração de A para levar B do lado onde A é menos concentrado, enquanto que um antiporte [3] pode trocar um certo número de íons A por um número inferior ou igual de íons B, o que faz com que os íons B se acumulem do lado em que os íons A estão mais concentrados. Tem-se assim uma dissipação do gradiente de concentração em íons A paralelamente à geração de um gradiente de concentração em íons B do mesmo lado da membrana, no caso de um antiporte, e e do outro lado, no caso de um simporte.

Referências

  1. (em inglês) IUPAC Gold Book, "Ion pumps"
  2. Simporte: transporte simultâneo de duas moléculas diferentes na mesma direção, através de uma proteína carreadora ou canal .
  3. Antiporte: transporte simultâneo, pela proteína carreadora, de duas moléculas em sentidos contrários . Uma das moléculas é transportada no sentido do gradiente de concentração (ou seja, de uma zona de elevada concentração para uma zona de baixa concentração) produzindo energia que é canalizada para o transporte ativo da outra substância contra o gradiente de concentração.

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