SUPER MATERIAL BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO

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BOMBA DE SÓDIO
E POTÁSSIO
SUPER MATERIAL
SUMÁRIO
1. Membrana Celular ....................................................................................................... 3
2. Potencial de Repouso da Célula ............................................................................ 5
3. Bomba de Sódio e Potássio ..................................................................................... 7
4. Funcionamento da Bomba de Sódio e Potássio .............................................. 7
5. Regulação da Bomba de Sódio e Potássio.......... .............................................. 8
6. Referências..................................................................................................................... 9
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1. MEMBRANA CELULAR
A membrana celular se caracteriza 
por ser uma barreira física responsá-
vel pelo processo de compartimen-
tação, ou seja, o estabelecimento de 
duas regiões no espaço, separadas fi-
sicamente por uma barreira, que fun-
ciona como um seletor de substân-
cias, determinando quais podem ou 
não atravessar a membrana, seja de 
dentro para fora ou de fora para den-
tro da célula. 
A membrana plasmática exerce im-
portância tão grande que a primeira 
célula provavelmente passou a existir 
quando uma membrana se formou, 
envolvendo um pequeno volume de 
solução aquosa e separando-a do 
resto do universo. 
As membranas são formadas, em 
sua grande parte, por fosfolipídios, 
que são os responsáveis por formar 
a barreira impermeável. Estes são or-
ganizados na conformação de bica-
mada, de forma que sua parte apolar 
(hidrofóbica) fique voltada para den-
tro e sua parte polar (hidrofílica) fique 
voltada para fora. Em meio aos fos-
folipídios, há algumas moléculas de 
colesterol.
Há também muitas proteínas inseri-
das na bicamada fosfolipídica, sendo 
elas as responsáveis por formar os 
sistemas de transporte e sinaliza-
ção. Existem as proteínas intrínse-
cas e as extrínsecas. As intrínsecas 
(transmembranas) são aquelas que 
permitem a comunicação do cito-
plasma com o meio extracelular, en-
quanto que as proteínas extrínsecas 
são aquelas que se restringem à su-
perfície da célula (figura 1). É através 
das proteínas intrínsecas (canais) que 
alguns íons podem ser transportados 
tanto de dentro para fora, quanto de 
fora para dentro da célula.
Figura 1 – Proteínas intrínsecas e extrínsecas inseridas na bicamada fosfolipídica.
Fonte: LEHNINGER et al., 2014
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Associados às proteínas e lipídeos, encontram-se ainda, carboidratos, formando 
as glicoproteínas e os glicolipídios (figura 2). 
Figura 2 – Componentes da membrana celular: fosfolipídios, colesterol, proteínas, glicolipídios e glicoproteínas.
Fonte: LEHNINGER et al., 2014
As imagens apresentadas tanto na 
figura 1, quanto na figura 2 repre-
sentam o modelo do mosaico fluido, 
que é o mais aceito atualmente para 
a conformação da membrana celular. 
Como já mencionado, neste modelo, 
há uma bicamada lipídica (com sua 
parte hidrofóbica voltada para den-
tro e a hidrofílica voltada para fora) 
e proteínas e colesterol inseridos na 
mesma.
Essa denominação de “mosaico flui-
do” se deve ao fato de as proteínas 
terem liberdade de movimentação 
lateral na bicamada fosfolipídica, ha-
vendo, dessa forma, uma distribuição 
aleatória de componentes molecula-
res na membrana celular.
https://www.stoodi.com.br/blog/2018/07/02/membrana-plasmatica/
5BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
2. POTENCIAL DE 
REPOUSO DA CÉLULA
O potencial de repouso de uma célula 
está relacionado à diferença de per-
meabilidade da sua membrana aos 
diversos íons, uma vez que há uma 
assimetria da concentração iônica 
entre os dois lados da membrana. 
No lado intracelular há uma concen-
tração maior de cargas negativas, 
enquanto que do lado extracelular, 
há uma concentração maior de car-
gas positivas. O que colabora muito 
para isso é a presença de proteínas 
(cargas negativas) no interior da cé-
lula (figura 3). Isso resulta em um 
potencial de repouso negativo. Na 
maioria das células, ele está em tor-
no de -90mV.
MAPA MENTAL - BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
Função Regulação Subunidades
Concentrações 
intracelulares de 
Na+ e K+
Alfa
Beta
Sítios de 
substâncias que 
estimulam ou 
inibem a bomba
Sítios do Na+, 
K+ e ATP
Orientar e 
estabilizar as 
subunidades alfa
Funcionamento
3 Na+ 
externalizados
2 K+ 
internalizados
ADP + P
Insulina, 
epinefrina e 
norepinefrina 
(efeito imediato)
Hormônios 
tireoidianos e 
corticosteroides 
(efeito tardio)
Manutenção do 
potencial de re-
pouso (negativo)
Manutenção 
do volume 
citosólico
Gama
ATP
6BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
Figura 3 – Distribuição de cargas negativas e positivas entre os meios intracelular e extracelular.
Dessa forma, a diferença de potencial 
entre os dois lados da membrana é 
conhecida como potencial de repou-
so da célula, que tem origem em dois 
mecanismos:
• Difusão de íons sódio e potássio 
através da membrana - Em con-
dições fisiológicas, a concentração 
maior de sódio é no meio extrace-
lular, enquanto que o potássio é 
mais concentrado no meio intra-
celular. Quando ocorre um estí-
mulo despolarizante, os canais de 
sódio são ativados, fazendo com 
que este seja transportado a favor 
do seu gradiente de concentração 
(para dentro da célula). Dessa for-
ma, a célula atinge o seu potencial 
de ação (positivo) e para que haja o 
seu retorno ao potencial de repou-
so (negativo), o potássio é trans-
portado para fora da célula (tam-
bém a favor do seu gradiente de 
concentração).
• Bomba de sódio e potássio - 
Ao internalizar 2 íons de potássio 
(K+) e externalizar 3 íons de sódio 
(Na+), a bomba de sódio e potássio 
contribui para a manutenção ne-
gativa do potencial de repouso da 
célula, uma vez que bombeia mais 
cátions (cargas positivas) para fora 
(3 sódios) do que para dentro (2 
potássios).
7BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
3. A BOMBA DE SÓDIO E 
POTÁSSIO
A bomba de sódio e potássio é uma 
proteína que contém duas subunida-
des alfa (α), duas subunidades beta 
(β) e duas subunidades gama (γ) 
(figura 4). Nas subunidades α se en-
contram os sítios de ligação do só-
dio, do potássio, do ATP (adenosina 
trifosfato) e de todas as substâncias 
que podem estimular ou inibir o fun-
cionamento da bomba de sódio e po-
tássio. 
As subunidades β têm como função 
orientar e estabilizar as subunidades 
α na membrana plasmática, de modo 
a estabelecer a adequada conforma-
ção e atividade da bomba. Já as su-
bunidades γ, não possui função bem 
definida.
Figura 4 – Subunidades da bomba de sódio e potássio.
Além de colaborar para a manuten-
ção do potencial de repouso da célu-
la (como já supracitado), essa bomba 
controla o volume hídrico da célula, 
já que aumenta a concentração ex-
tracelular de sódio e, assim, cria um 
gradiente osmótico favorável à saída 
de água da célula, contribuindo para a 
manutenção de um volume citosólico 
estável.
4. FUNCIONAMENTO 
DA BOMBA DE SÓDIO E 
POTÁSSIO
Para a realização deste transporte 
se faz necessário o uso de energia 
(transporte ativo), já que este é fei-
to contra o gradiente de concentra-
ção dos íons Na+ e K+. Este aporte 
energético ocorre através da hidró-
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lise de ATP, em um sítio específico 
do lado intracelular da unidade alfa 
da bomba de sódio e potássio. É por 
este motivo que a bomba de sódio 
e potássio é também denominada 
bomba Na+/K+/ ATPase.
Quando a concentração intrace-
lular de Na+ está alta (como após 
uma despolarização), a bomba tem 
sua capacidade máxima de trans-
porte aumentada, se ligando a 3 
íons sódio. Através da hidrólise do 
ATP (formando adenosina difosfato 
(ADP) + fosfato), gera-se a energia 
suficiente para externalizar os íons 
sódio. 
Com a mudança conformacional da 
bomba, dois íons potássio se ligam 
ao sítio externo (também da unida-
de alfa) e são internalizados. O fos-
fato que ficou ligado à bomba, en-
tão é liberado, permitindo um novo 
ciclo.
5. REGULAÇÃODA BOMBA 
DE SÓDIO E POTÁSSIO
A Na+/ K+/ ATPase é regulada por di-
ferentes fatores, entre eles:
• Concentrações intracelulares de 
Na+ e extracelulares de K+ - Em 
concentrações fisiológicas de só-
dio e potássio, a bomba opera com 
capacidade máxima de bombea-
mento entre 10 e 15%. Havendo 
alterações nessas concentrações, 
a capacidade da bomba é aumen-
tada proporcionalmente.
• Insulina, norepinefrina e epine-
frina - Têm efeito imediato sobre a 
bomba, estimulando a sua atividade.
• Hormônios tireoidianos e corti-
costeroides - Também aumentam 
o bombeamento, mas o efeito é 
mais tardio, já que só expressam 
esse efeito após a síntese de no-
vas moléculas.
MAPA MENTAL - MEMBRANA PLASMÁTICA
MEMBRANA PLASMÁTICA
Fosfolipídios
Bicamada: parte 
apolar voltada 
para dentro, 
parte polar vol-
tada para fora
Barreira 
impermeável
Barreira física 
seletora de 
substâncias
Compartimentação
Colesterol
Barreira física 
seletora de 
substâncias
Proteínas
Liberdade de movi-
mentação lateral: mo-
delo do mosaico fluido
Intrínsecas X 
Extrínsecas
Sistemas de transporte
Sistemas de 
sinalização celular
Glicolipídios e 
glicoproteínas
Glicocálice
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
DURAN, José Henrique Rodas. Biofísica: fundamentos e aplicações. São Paulo: Pearson 
Education do Brasil LTDA, 2006.
GARCIA, Eduardo, AC. Biofísica. 1ª Ed. São Paulo: Sarvier, 2000.
HENEINE, Ibrahim Felippe. Biofísica básica. 1ª Ed. São Paulo: Atheneu Editora, 1999.
OLIVEIRA, Jarbas Rodrigues et al. Biofísica: para ciências biomédicas. 1ª Ed. Porto Alegre: 
EDIPUCRS, 2014.
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