Qual a distribuição dos íons no meio intra e extracelular, e qual a importância disso? Como isso é controlado?

A distribuição dos ions nos meio intra e extra celulares depende muito do tipo celular e seu meio, mesmo. A importânciadisso é enorme, visto que com o controle do efluxo (saída) e influxo (entrada) destes nas celulas, se mantém as condições de homeostase celular. Por exemplo, pra se propagar um impulso nervoso há uma dinâmica super coerente de influxos e efluxos de ions, levando a propagação de um potencial despolarizante. Isso é controlado pelo núcleo celular, juntamente com o aparato citoplasmático da célula, determinando se deve-se abrir um canal iônico ou não. Além disso, a produção de atp ou o estímulo elétrico também influem justamente nos canais dependentes de voltagem ou de atp.

A bomba de sódio e potássio é um tipo de transporte ativo que ocorre em todas as células do corpo. O processo ocorre devido às diferenças de concentrações dos íons sódio (Na⁺) e potássio (K⁺) dentro e fora da célula. Para manter a diferença de concentração dos dois íons no meio interno e externo da célula, é preciso utilizar energia na forma de ATP. Assim, a bomba de sódio e potássio é um tipo de transporte ativo.

Em condições normais, a concentração de Na⁺ é mais baixa dentro da célula do que no ambiente extracelular. Enquanto isso, a concentração de K⁺ é mais alta dentro da célula do que no ambiente extracelular. Nessa situação, naturalmente, o Na⁺ entra na célula e o K⁺ sai da célula, por difusão. Isso porque os solutos tendem a se manter em equilíbrios de concentração. Entretanto, para realizar o seu metabolismo, a célula precisa manter as diferenças de concentração entre os dois íons. Isso quer dizer que o Na⁺ precisa se manter em baixa concentração dentro da célula e o K⁺ em alta concentração.

O funcionamento da bomba de sódio e potássio é possível devido duas condições básicas:

1. A presença de proteínas transmembranas ao longo de toda a membrana plasmática. Essas proteínas contém sítios específicos para ligação dos íons Na⁺ e K⁺;
2. O gasto de ATP, já que a célula precisa manter a diferença de concentração entre os íons. Por isso, a bomba de sódio e potássio é um tipo de Transporte Ativo.

As proteínas transmembranas expulsam o Na⁺ que entra na célula e buscam o K⁺ que sai da célula.

A cada acionamento da bomba de sódio e potássio, \(3\) Na⁺ se ligam aos seus sítios específicos na proteína. O ATP também liga-se à proteína e perde um radical fostato, transformando-se em ADP. Isso provoca a alteração da conformação da proteína que libera os íons de Na⁺ no meio extracelular.

No mesmo momento, os \(2\) K⁺ se ligam à proteína em seus sítios específicos. O fosfato é liberado e a proteína retoma sua conformação original, liberando os íons de K⁺ no interior da célula.

Portanto, resume-se que a concentração de Na⁺ é mais baixa dentro da célula do que no ambiente extracelular. Enquanto isso, a concentração de K⁺ é mais alta dentro da célula do que no ambiente extracelular. Nesse contexto, para manter a diferença de concentração dos dois íons no meio interno e externo da célula, é preciso utilizar energia na forma de ATP. Assim, a bomba de sódio e potássio é um tipo de transporte ativo. A bomba de sódio e potássio está diretamente relacionada com a transmissão de impulsos nervosos e contração muscular.

Fonte: https://www.todamateria.com.br/bomba-de-sodio-e-potassio/. Acesso em 29 de julho de 2018.