BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO

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BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO 
É difícil imaginar que unidades tão pequenas e complexas como o são as células sejam constituídas predominantemente por água, a ponto de armazenarem uma quantidade de componente hídrico correspondente a 40%-50% do peso corporal do homem. Diante de tal porcentagem de água existente em seu interior, a célula tem que dispor de sistemas que mantenham em equilíbrio essa quantidade, tendo, como princípio elementar de funcionamento, as relações das concentrações de íons e proteínas entre os meios extra e intracelular. As concentrações são mantidas graças às trocas iônicas e proteicas estabelecidas entre os meios internos e externos à célula, de tal modo que se mantenham as concentrações ideais de cada íon e proteína em cada meio. Como regra básica desse princípio, pode-se estabelecer que a passagem de água dá-se do meio menos concentrado para o mais concentrado, ou seja, de acordo com o gradiente osmótico - de íons - e oncótico - de proteínas.
A bomba de sódio e potássio é uma das estruturas pertencentes ao sistema de regulagem hidroeletrolítica da célula, sendo responsável, como o próprio nome diz, pela manutenção das concentrações iônicas do sódio e do potássio. A bomba localiza-se na membrana plasmática e depende de ATP para o transporte desses íons, principalmente do potássio, cujo trajeto vai contra um gradiente osmótico (o potássio é transferido do meio extracelular, onde é encontrado em pouca quantidade, para o interior da célula, que possui cerca de 30x mais potássio que o meio externo). Qualquer alteração nesses dois sistemas - ATP e membrana - pode comprometer o funcionamento dessa bomba. 
A bomba de sódio e potássio é uma ATPase, ou seja, catalisa a transformação da molécula de ATP em ADP. Esse processo é feito às custas da retirada de três íons da célula, ao mesmo tempo que entram na mesma dois íons potássio. A bomba consiste em uma proteína que atravessa a membrana em toda a sua espessura, ficando a molécula de ATP unida à sua parte interna, ou seja, dentro da célula. De acordo com a hipótese mais aceita sobre o funcionamento dessa bomba, os íons sódio, ligando-se a essa mesma extremidade, lisariam o ATP e mudariam a conformação estrutural dessa proteína, o que favoreceria a saída desse íon da célula; ao mesmo tempo, essa mudança estrutural da bomba forneceria sítios de ligação favoráveis ao potássio. A união de dois íons potássio seria o suficiente para reconformar a bomba à sua estrutura inicial, ao mesmo tempo que introduziria o potássio no interior celular. Assim, os níveis intracelulares de potássio seriam mantidos, fato essencial para o bom funcionamento do sistema celular.
A bomba de sódio e potássio funciona da seguinte maneira: a concentração de íons de potássio dentro das células é maior do que a do lado de fora; no exterior, a concentração de íons de sódio é maior do que a do interior das células. Embora ocorra constantemente a passagem de sódio e potássio através das membranas, por difusão (a favor do gradiente de concentração - sem gasto de ATP), essa diferença de concentração é sempre mantida, enquanto a célula está viva. Para manter a diferença, a membrana bombeia ativamente íons de potássio para dentro da célula e íons de sódio para fora. Esse transporte, por ser contra o gradiente de concentração da célula em relação ao meio, é realizado com gasto de energia pela célula por proteínas carregadoras presentes na membrana. Um exemplo deste processo é encontrado na membrana das células nervosas; ele é responsável pela transmissão do impulso nervoso.
É graças à permeabilidade seletiva que a diferença de concentração iônica entre o meio externo e interno, da qual falávamos no início deste artigo, induz a ocorrência de difusão simples dos íons potássio (K+) e sódio (Na+).
Ou seja, enquanto os Na+ são transportados naturalmente para o interior da célula, os K+ são expulsos do interior celular para o meio externo.
A longo prazo, no entanto, a saída de íons potássio é problemática para a célula, pois eles participam ativamente de processos importantes, tais como a respiração celular, a condução do impulso nervoso e a síntese protéica.
Para que os íons potássio sejam transportados novamente para o citoplasma celular - e os íons sódio sejam expulsos para o meio externo -, as células ativam proteínas constituintes da membrana citoplasmática, que funcionam como bombas de íons e, portanto, regulam a passagem desses elementos através da membrana citoplasmática.
Esse transporte é realizado ativamente, ou seja, há gasto de energia - e os íons são transportados de um meio onde se encontram em menor concentração (meio hipotônico) para outro, onde estão em maior concentração (meio hipertônico).
Portanto, a bomba de sódio-potássio é responsável pelo transporte ativo e incessante de íons sódio e potássio, realizado por um conjunto protéico presente na membrana citoplasmática de todas as células, na qual ocorre a transferência desses íons (de um meio hipotônico para um meio hipertônico).
Em termos de funções fisiológicas, a bomba de sódio-potássio está ligada diretamente a processos de contração muscular e condução dos impulsos nervosos. Além disso, através desse tipo de transporte, a célula controla a entrada e saída de íons sódio e potássio, provocando, assim, a estabilidade do volume celular e a concentração de água no interior da célula.
Transporte ativo
Sabemos que elas sofrem um transporte passivo. Outras, entretanto, devem ser bombeadas para dentro ou para fora, gastando energia nesse processo. Temos aí um transporte a membrana plasmática permite a passagem de apenas algumas substâncias e impede a entrada de outras. Graças a essa característica, dizemos que ela apresenta permeabilidade seletiva.
Algumas substâncias entram e saem da célula sem nenhum gasto de energia, por isso dizemos ativo, que, diferentemente do passivo, ocorre contra um gradiente de concentração. Um dos principais exemplos desse tipo de transporte é a chamada bomba de sódio e potássio.
No interior das células do nosso corpo, há uma concentração maior de íons potássio (K+) em relação ao meio extracelular. Este, por sua vez, apresenta uma maior concentração de íons sódio(Na+) que o interior das células.
Essa diferença na concentração de sódio e potássio no meio intra e extracelular é fundamental para garantir o metabolismo celular. A importância do potássio no interior das células está relacionada com o fato de que ele participa de processos como a síntese de proteínas e com a respiração celular.
Como esses íons conseguem passar pela membrana plasmática por difusão, é necessário que algum mecanismo evite que as concentrações igualem-se. Isso é feito através da chamada bomba de sódio e potássio, um processo em que há perda de energia.
Proteínas existentes na membrana plasmática da célula fazem o papel de bomba nesse processo. Essas proteínas capturam o sódio que está no interior da célula e bombeiam-no para fora. Elas também capturam o potássio extracelular e transportam-no para o interior da célula. Dessa forma, há a retirada de três íons de sódio do interior da célula e o transporte de dois íons de potássio em cada ciclo de atividade.
Para garantir esse transporte, as proteínas necessitam de energia, que é fornecida pelas moléculas de ATP (adenosina trifosfato) encontradas no citoplasma da célula. O ATP, que é produzido no processo de respiração celular, é transformado em ADP (adenosina difosfato) após o fornecimento de energia.
A bomba de sódio e potássio é um tipo de transporte de substâncias que está ligado diretamente aos processos de contração muscular e à condução de impulsos nervosos.