Transporte de membrana: difusão, canais e carreadores
- Mecanismo
- Prioridade para provas: alta
As substâncias atravessam a membrana celular dissolvendo-se nela, por canais, por carreadores ou gastando energia.
Também chamado: Difusão facilitada, Transporte passivo e ativo
O que é
A membrana é uma bicamada lipídica que deixa passar facilmente gases e moléculas lipossolúveis, mas retém íons, glicose e o grosso da água. Para estes existem proteínas: canais (poros seletivos, muito rápidos) e carreadores (mudam de forma, mais lentos e saturáveis). O transporte passivo segue o gradiente eletroquímico; o ativo vai contra ele e precisa de energia, direta (ATP) ou tomada de outro gradiente.
Dados-chave
- Gradiente eletroquímico = gradiente químico (concentração) + gradiente elétrico (voltagem). Para os íons, ambos contam.
- Simporte: os dois solutos se movem no mesmo sentido. Antiporte: em sentidos opostos.
- O transporte vesicular (endocitose e exocitose) move moléculas grandes e também consome energia.
Como funciona, passo a passo
- O soluto chega à membrana; como a atravessa depende de sua lipossolubilidade, tamanho e carga.
- Se for pequeno e lipossolúvel, dissolve-se na bicamada e se difunde a favor de seu gradiente.
- Se for um íon, atravessa por um canal específico enquanto a comporta está aberta.
- Se for polar e grande (glicose), liga-se a um carreador que muda de forma e o libera do outro lado.
- Se precisa ir contra seu gradiente, o carreador obtém energia do ATP ou do Na⁺ que se move a favor de seu próprio gradiente.
Equações
- J
- fluxo
- Jmáx
- fluxo máximo com todos os carreadores ocupados
- Km
- concentração que produz a metade do máximo
A difusão simples, ao contrário, é J ∝ C (sem teto).
Comparação dos mecanismos
| Mecanismo | Energia | Satura? | Exemplos |
|---|---|---|---|
| Difusão simples | Nenhuma (gradiente) | Não | O₂, CO₂, esteroides, anestésicos gerais |
| Canal | Nenhuma (gradiente eletroquímico) | Pouco | Canais de Na⁺, K⁺, Ca²⁺; aquaporinas |
| Difusão facilitada | Nenhuma (gradiente) | Sim | GLUT1–4, transportador de ureia |
| Ativo primário | ATP direto | Sim | Na⁺/K⁺-ATPase, H⁺/K⁺-ATPase, Ca²⁺-ATPase |
| Ativo secundário | Gradiente de Na⁺ (gerado pelo ATP) | Sim | SGLT1/2, NKCC2, trocador Na⁺/Ca²⁺, trocador Na⁺/H⁺ |
Correlação clínica
- Glicosúria: quando a glicemia ultrapassa a capacidade máxima dos SGLT do túbulo proximal (≈180–200 mg/dL), a glicose aparece na urina.
- Insulina e GLUT4: a insulina desloca o GLUT4 para as membranas do músculo e da gordura; a falta de insulina ou a resistência a ela retarda a captação de glicose.
- Isquemia: sem ATP, a Na⁺/K⁺-ATPase para, o Na⁺ entra com água e a célula incha.
Teste seus conhecimentos
Pense na resposta e toque na pergunta para vê-la.
Quando a concentração de uma substância aumenta muito, seu fluxo deixa de aumentar. Que tipo de transporte é esse?
Mediado por carreador (facilitado ou ativo): todos os carreadores estão ocupados e o Jmax é atingido. A difusão simples não tem teto.
Como o SGLT consegue concentrar glicose dentro da célula sem usar ATP diretamente?
Usa a energia do Na⁺ que entra a favor de seu gradiente; esse gradiente é mantido pela Na⁺/K⁺-ATPase, que usa ATP: transporte ativo secundário.
Por que o O₂ não precisa de carreador e a glicose precisa?
O O₂ é pequeno e apolar e se dissolve na bicamada. A glicose é grande e polar; a bicamada a retém, por isso ela precisa de um GLUT ou SGLT.
Quais dois gradientes impulsionam o Na⁺ para dentro de uma célula em repouso?
O químico (≈142 fora, ≈14 dentro) e o elétrico (interior negativo). Ambos apontam para dentro.
Conexões
Conteúdo educacional de fisiologia; não é um guia de diagnóstico nem de tratamento e não substitui a orientação de um profissional de saúde. Os valores são referências aproximadas. Não inclui doses.
Fontes: Physiology, Active Transport (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2022).
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Modelo representativo, apenas para fins educativos.