Introdução ao transporte passivo e ativo

RKA4JL - Olá! Tudo bem com você? Você vai assistir agora a mais uma aula de Ciências da Natureza. Nesta aula vamos começar a conversar sobre o transporte ativo e o transporte passivo. Para começar a pensar sobre isso, vamos imaginar uma situação em que você decidiu praticar canoagem. Como estamos falando de canoagem, precisamos de um rio, não é? Então eu vou desenhar aqui uma visão superior de um rio. Esse é o nosso rio. Vamos dizer que a correnteza do rio está para a direita. Considerando que você vai realizar a canoagem apenas na direção do rio, você poderia fazer isso em dois sentidos. Vamos supor aqui que você vai se movimentar com a canoa no sentido da correnteza e que alguma outra pessoa vai se movimentar com a canoa em um sentido contrário da correnteza. Sendo assim, essa pessoa aqui, que é você, está remando rio abaixo e essa outra pessoa está remando rio acima. Sabendo disso, pause este vídeo e pense em qual pessoa vai ter que gastar mais energia para realizar a tarefa. Ou melhor, qual pessoa vai ter que ser mais ativa e qual pessoa vai ter que ser mais passiva? E aí, conseguiu pensar? Bem, essa nem é uma pergunta incrivelmente difícil. Se você estiver seguindo o fluxo da corrente, como a pessoa de amarelo aqui, que é você, não vai ser nem preciso remar. Você pode até tirar uma soneca e deixar a canoa se movimentar sozinha com a correnteza. Ao fazer isso podemos dizer que você está apenas se movendo passivamente. Por outro lado, a pessoa de azul tem que trabalhar muito, muito, mas muito para atingir o objetivo. Mesmo que ela queira ficar no mesmo lugar, será preciso remar para não se movimentar para a direita e se ela quiser ir para a esquerda, vai ter que remar muito mais para realmente conseguir ir contra a correnteza do rio. Sendo assim podemos dizer que essa pessoa aqui está sendo muito ativa. Enfim, isso tudo que eu mostrei é apenas uma metáfora para o que vamos conversar agora. Inclusive, essa é a ideia em biologia de transporte ativo e transporte passivo. Então vamos começar aqui com, talvez, o mais agradável em qualquer situação. Eu estou falando do transporte passivo. O transporte passivo ocorre quando algo acompanha o gradiente. Mas o que quero dizer com isso? Vamos supor que a gente tenha um gradiente de concentração. Por exemplo, a gente pode ter aqui um tubo que esteja cheio de água e dissolvido nessa água, nessa extremidade do tubo, a gente vai ter uma alta concentração de alguma molécula, ou algo parecido bem aqui. Do outro lado a gente vai ter uma baixa concentração dessa molécula. O que você acha que vai acontecer? Bem, essas coisas vão se mover naturalmente. Vão se mover para a direita. E depois de um certo tempo, muitas dessas coisas terão se movido passivamente e ocupado todo o tubo, de forma que teremos uma concentração igual ou quase igual ao longo do tubo. Esse movimento acompanhando o gradiente de concentração, ou seja, o movimento que ocorre do ponto de alta concentração para o ponto de baixa concentração, é o que chamamos de transporte passivo. Esse é um gradiente de concentração que temos aqui. Inclusive, vou escrever isso. Gradiente de concentração. Mas além do gradiente de concentração, a gente também poderia ter um gradiente elétrico. Para exemplificar isso, vamos observar aqui outro recipiente que também está cheio de água. Então vamos supor que do lado esquerdo temos várias partículas positivas e aqui do lado direito a gente tenha também várias partículas, só que negativas. Como sabemos, cargas de mesmo sinal se repelem. Sendo assim, positivo vai repelir positivo e negativo vai repelir negativo. Por outro lado, cargas de sinais contrários se atraem. Então os positivos atraem os negativos e os negativos atraem os positivos. Ao pensar sobre isso, você logo chega à conclusão que as coisas aqui vão se mover naturalmente de acordo com o seu gradiente elétrico, não é? Os positivos querem se afastar um do outro e eles são atraídos pelos negativos. Da mesma forma, os negativos querem se afastar um do outro e eles são atraídos pelos positivos. Sendo assim, se a gente está falando aqui de um gradiente de concentração e às vezes temos uma combinação de ambos, ou seja, um gradiente eletroquímico, mas quando nós estamos nos movendo a favor do gradiente, não é preciso usar nenhuma energia. Isso é conhecido como transporte passivo. Então nenhuma energia é necessária, afinal isso vai acontecer naturalmente. Agora, o oposto disso é o transporte ativo. O transporte ativo ocorre quando há um movimento contra o gradiente. Portanto, digamos que estamos nessa situação aqui e de alguma forma a gente vai pegar uma dessas partículas e em vez de deixá-la se mover nessa direção aqui, a gente vai fazê-la se movimentar no sentido contrário, contra o sentido do gradiente. Ou nessa outra situação em que a gente tenha aqui uma partícula positiva e, em vez de deixar se movimentar naturalmente, de alguma forma a gente vai fazê-la se movimentar contra o gradiente, ou seja, vamos fazê-la se aproximar de outras partículas positivas. Esses são exemplos de transporte ativo e sem dúvida será necessário muita energia para fazer esses movimentos. Agora, provavelmente o exemplo mais visto, ou talvez o mais comum que veremos nas aulas de biologia em relação ao transporte ativo, é conhecido como bomba de sódio-potássio, que vamos estudar com mais detalhes em outros momentos. Mas só para dar uma olhada nisso aqui, vamos dizer que isso que eu estou desenhando em branco seja uma membrana celular. Eu estou desenhando essas lacunas aqui por uma razão: o que temos fora da membrana celular? Temos um pouco de íons de potássio, mas temos muito mais por dentro. Então temos todos esses íons de potássio dentro de sua célula. Eu vou escrever aqui K+, K+, K+, K+ e K+. Agora, por outro lado, teremos alguns íons de sódio no interior da célula, Na+, mas teremos muito mais do lado de fora da célula. De forma geral, o exterior da célula vai ter muito mais íons positivos do que o interior, então você já sabe onde isso vai dar, não é? Deixe-me terminar de colocar aqui os Na+. Temos Na+ aqui, Na+ aqui, Na+ aqui também, Na+ e Na+. Agora, se nessa membrana... Vamos ignorar essa parte aqui. Vamos supor, então, que a gente tenha um canal aqui que estivesse aberto apenas para o potássio, ou seja, em que só o potássio pudesse passar. Vou escrever isso. Apenas o potássio pode passar por esse canal. O que você acha que vai acontecer? Bem, teria um transporte passivo. Esses potássios carregados positivamente aqui buscariam diminuir seu gradiente de concentração. É mais provável que o íon potássio venha aqui e passe por esse canal, já que tem muito mais potássio dentro da célula do que do lado de fora. Sendo assim, esse potássio está se movendo de acordo com gradiente de concentração, ou seja, do ponto de alta concentração para o ponto de baixa concentração através desse canal e isso é um transporte passivo. Vou escrever. Transporte passivo. Agora, como você pode imaginar, também temos o transporte ativo e isso ocorre quando os íons de sódio são bombeadas para fora da célula, mesmo sendo contra o gradiente de concentração e também contra o gradiente elétrico. Afinal, o exterior é mais positivo. Com isso, um íon positivo não se movimentaria naturalmente para fora. Além disso, o exterior tem mais sódio que o interior, mas a bomba de sódio-potássio bombeia o sódio para fora e como eu mencionei, ele faz isso usando energia. Inclusive, às vezes você vai ver uma bomba de sódio-potássio desenhada dessa forma aqui. Mas como eu já falei, não vou entrar em detalhes sobre isso agora porque a gente vai ver isso em outro momento. Mas só para ter uma visão breve, a ideia geral é que os sódios se ligam a isso aqui e com um pouco de ATP, que vamos estudar com mais detalhes em outras aulas de biologia, há um uso de energia para mudar a forma das proteínas que compõe essa bomba de potássio, fazendo com isso o sódio ser bombeado para fora da célula. Então vai sair dessa forma. E como você pode ver, é como se essa abertura se abrisse dessa forma. As enzimas de reais são bem diferentes. Isso aqui é só para você ter uma ideia geral do processo, ok? É usada energia na forma de ATP para bombear o sódio para fora contra o gradiente de concentração e o gradiente elétrico. É por isso que esse processo é chamado de transporte ativo. Eu espero que você tenha compreendido essas ideias aqui e mais uma vez eu quero deixar para você um grande abraço e dizer que encontro você na próxima!