E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Nesse vídeo a gente vai começar a falar sobre os mecanismos de transporte de pequenos solutos que acontece através da membrana plasmática das células.

Pra você que tá chegando agora e ainda não me conhece, eu sou Mirian Kurauti, professora, mestre, doutora e criadora do canal MK Fisiologia, um canal que tem como principal objetivo descomplicar a fisiologia humana. Porque como eu sempre digo fisiologia não precisa ser difícil. Então se você tá precisando entender de verdade a fisiologia, já se inscreve no canal e ative as notificações pra você não perder os próximos vídeos que a gente postar por aqui.

Mas agora sem mais delongas, bora falar sobre os mecanismos de transporte de pequenos solutos que acontecem através das membranas celulares, principalmente através da membrana plasmática?

Pra falar sobre os mecanismos de transporte de pequenos solutos que acontecem através da membrana plasmática, a gente separa esses mecanismos em dois tipos principais: transporte passivo, que a gente vai falar nesse vídeo, e transporte ativo, que a gente vai falar no próximo vídeo.

Então falando sobre o transporte passivo, é importante saber que nesse tipo de transporte, o soluto é transportado através da membrana plasmática a favor da sua diferença de concentração, a favor do seu gradiente de concentração, ou seja, o soluto é transportado do compartimento onde ele tá mais concentrado pro compartimento onde ele tá menos concentrado.

Esse é o princípio do que chamamos de difusão. Que nada mais é do que uma distribuição do soluto, da região com maior concentração pra região com menor concentração, ou seja, a favor do gradiente de concentração, até que as concentrações em todas as regiões se igualem.

E só pra contar, essa distribuição do soluto ocorre naturalmente devido ao movimento aleatórios das moléculas. Pense em várias pessoas dançando aleatoriamente concentradas em um canto de uma sala. Conforme essas pessoas vamos dançando, elas vão esbarrando umas nas outras e assim vão sendo empurradas, se espalhando pela sala até que elas fiquem distribuídas de maneira mais uniforme pela sala. É mais ou menos assim que as moléculas, ou os solutos, se distribuem pelo solvente.

Um exemplo visível de difusão ocorre quando pingamos uma gota de tinta hidrofílica ou hidrossolúvel em um recipiente com água.

Mesmo sem agitar, as partículas dessa tinta se movem da região onde ela tá mais concentrada pras regiões onde ela tá menos concentrada.

E assim, dentro de um determinado intervalo de tempo, a concentração será a mesma e qualquer região do solvente, em qualquer região da água contida nesse recipiente.

Dessa forma podemos dizer que o transporte passivo, nada mais é do que uma difusão de pequenos solutos que ocorre através da membrana, em que o soluto é transportado a favor do seu gradiente de concentração, ou seja, o soluto é transportado do compartimento onde ele tá mais concentrado pro compartimento onde ele tá menos concentrado, até os dois compartimentos ou os dois lados da membrana, tenham a mesma concentração do soluto.

Então sempre que o transporte de um soluto for a favor do seu gradiente de concentração, o transporte é passivo, mas dependendo de como o soluto atravessa a membrana esse transporte passivo, pode ser chamado de difusão simples ou difusão facilitada.

"Como assim?"

Quando o soluto é apolar ou hidrofóbico, lembre-se, ela consegue atravessar a bicamada lipídica da membrana com facilidade, realizando assim o que chamamos de difusão simples, ou seja, não precisa de proteínas de transporte de membrana para esse tipo de soluto atravessar a membrana a favor do seu gradiente de concentração.

Mas quando o soluto é polar ou hidrofílico, é muito difícil dele atravessar a bicamada lipídica da membrana, e aí pra facilitar essa travessia, esse tipo de soluto pode ser transportado através de proteínas de transporte de membrana que a gente viu no vídeo anterior: proteínas canais ou proteínas carreadoras, as quais facilitam a difusão desse tipo de soluto, realizando assim o que chamamos de difusão facilitada.

Uma observação que é importante fazer nesse momento é que essa definição de difusão simples e facilitada pode variar dependendo do livro que você tiver estudando.

Alguns autores podem dizer que a difusão simples é a difusão que acontece através da bicamada lipídica de membrada e através das proteínas canais, e a difusão facilitada é só a difusão que acontece através das proteínas carreadoras. Por isso, fique atento a definição que o seu professor usa, beleza?

Mas independente da definição, tudo é difusão, e o transporte acontece sempre a favor do gradiente de concentração, isso se a gente considerar solutos ou partículas eletricamente neutras, isto é, que não apresentam cargas elétricas positivas ou negativas sobrando, como é o caso dos íons.

Então se a gente tiver falando do transporte dos íons que acontece através dos canais iônicos, pra gente saber a direção do transporte desses solutos através da membrana, a gente precisa considerar, além do gradiente de concentração que a gente também chama de gradiente químico, o gradiente elétrico, que de forma simplificada, seria a diferença de cargas elétricas entre os dois lados da membrana.

Como vocês vão estudar mais pra frente, na maior parte do tempo existem mais cargas elétricas positivas fora da célula e mais cargas elétricas negativas dentro das células, ou seja, existe um gradiente elétrico.

Por exemplo, aqui a gente tem um íon positivo, ou melhor, um cátion. Ele tá mais concentrado do lado de fora da célula e tá sendo atraído pelas cargas negativas que tão dentro da célula, ou seja, tanto o gradiente químico como o gradiente elétrico favorecem o movimento desse íon para dentro da célula.

Agora nesse outro exemplo, o cátion tá mais concentrado dentro da célula, o que favorece o seu transporte pra fora da célula, mas ao mesmo tempo ele tá sendo atraído pelas cargas negativas que tão dentro da célula. Porém, como nesse exemplo o gradiente químico supera o gradiente elétrico, o cátion se move a favor do seu gradiente químico, ou seja, pra fora da célula.

Então não se esqueça, a soma dos gradientes químico e elétrico, ou melhor, o gradiente eletroquímico dos íons, é que determina a direção do movimento desses solutos através dos seus canais iônicos.

Mais detalhes sobre o transporte de íons através da membrana plasmática você pode conferir no vídeo que eu vou deixar aqui na descrição (ou aqui).

Nesse momento, vamos focar apenas no transporte de solutos neutros, que não apresentam cargas elétricas sobrando, como por exemplo a glicose, que por ser uma molécula hidrofílica maior que os íons, não consegue ser transportada por proteínas canais e precisa de uma proteína carreadora pra atravessar a membrana plasmática.

O principal tipo de proteína carreadora que transporta glicose através da membrana plasmática são os transportadores de glicose conhecidos como GLUTs (do inglês "glucose transporters"). Esses transportadores realizam difusão facilitada da glicose. Como toda proteína careadoras, os GLUTs apresentam um sítio de ligação específico onde a glicose pode se ligar, e quando a glicose se liga nesse sítio, a proteína carreadora muda a sua forma ou a sua conformação, e a glicose pode ser transportada pro outro lado da membrana, onde a sua concentração é menor.

Como discutimos no vídeo anterior, o transporte realizado pelas proteínas carreadoras é saturável, e quando esse transporte atinge a saturação, ele atinge a velocidade máxima de transporte ou transporte máximo, como podemos observar aqui nesse gráfico.

Quando maior a concentração do soluto fora da célula ou extracelular, maior será o gradiente de concentração, e maior será a velocidade ou taxa de transporte, até que todas as proteínas carreadoras, no caso do nosso exemplo, até que todos os GLUTs estejam ocupados transportando glicose, atingindo assim o que a gente chama de saturação. A partir desse ponto, não adianta aumentar mais a concentração da glicose, a taxa de transporte não vai mais aumentar, porque os transportadores tão saturados.

Isso não acontece na difusão simples e na difusão facilitada realizadas pelas proteínas canais pois, pelo menos nas condições encontradas no organismo humano, esses transportes não são saturáveis. Quanto maior for a concentração do soluto fora da célula, maior será o gradiente de concentração, e maior será a velocidade do transporte através da membrana plasmática.

Bom então resumindo tudo que a gente viu nesse vídeo, lembre-se que:

• O transporte passivo de solutos eletricamente neutros ocorre sempre a favor do seu gradiente de concentração ou gradiente químico. Mas quando se trata de solutos carregados com cargas elétricas positivas ou negativas, como os íons, o transporte passivo depende do gradiente químico e elétrico, e dizemos que o transporte passivo, nesse caso, ocorre sempre a favor do gradiente eletroquímico do íon.

• Esse mecanismo de transporte, transporte passivo, nada mais é do que uma difusão, que pode ser simples, quando o soluto é apolar ou hidrofóbico e consegue atravessar a bicamada lipídica da membrana, ou facilitada, quando o soluto é polar ou hidrofílico e atravessa por meio de proteínas canais ou carreadoras.

• A difusão facilitada realizada pelas proteínas carreadoras é saturável, mas a difusão facilitada realizada pelas proteínas canais e a difusão simples, nas condições encontrados no organismo humano, não são saturáveis, e a velocidade de transporte pode aumentar proporcionalmente com o aumento do gradiente de concentração, no caso dos solutos neutros, ou proporcionalmente com o aumento do gradiente eletroquímico, no caso dos solutos carregados eletricamente, como os íons.

No próximo vídeo, a gente falar sobre o outro mecanismo de transporte que acontece através da membrana plasmática, o transporte ativo.

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Bom, a gente vai ficando por aqui. Qualquer dúvida pode deixar aí nos comentários que a gente tenta responder, beleza? A gente se vê num próximo vídeo. Abraço!

Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. Atualmente, é professora de fisiologia humana na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR) e a mente criativa por trás do MK Fisiologia.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando fisiologia. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana.