Diferença entre transporte celular ativo e passivo

O transporte ativo e passivo de células é a transferência de solutos de um lado para o outro da membrana celular. Transporte é passivo quando nenhuma fonte de energia é necessária metabólico como ATP, enquanto o transporte é ativo ao usar ATP como fonte de energia.

As membranas celulares são compostas principalmente por uma bicamada lipídica que torna difícil a passagem de certos tipos de substâncias. Esta função de barreira permite que a célula mantenha concentrações de soluto no citosol diferentes do ambiente extracelular ou compartimentos intracelulares.

Transporte passivo	Transporte Ativo
Definição	Transferência de soluto através da membrana lipídica sem energia.	Transferência de solutos através da membrana lipídica associada a uma fonte de energia.
Gradiente de concentração	A favor.	Em contra.
Proteínas de membrana	Canais e transportadores.	Transportadores ou bombas.
Força motriz	Gradiente eletroquímico.	ATP.
Exemplos	Transporte de água por aquaporinas.	Transporte de íon sódio Na+ por ATP-identificador de sódio-potássio.

O que é transporte passivo de células?

O transporte passivo é o processo que permite que moléculas e íons passem pela membrana celular sem uma fonte de energia.

O gradiente de concentração o diferença de concentração de uma espécie entre os dois lados da membrana é o impulso que determina o movimento e a direção do transporte passivo.

Quando o soluto é carregado (positivo ou negativo), a diferença de potencial entre os dois lados da membrana (potencial de membrana) também pode conduzir o transporte. Neste caso, o gradiente de concentração e o gradiente elétrico combinados formam a força motriz gradiente eletroquímico.

Ao gerar uma diferença nas concentrações iônicas através da camada lipídica, a membrana celular pode armazenar energia potencial na forma de gradientes eletroquímicos. Gradientes eletroquímicos são usados ​​para:

• conduzir vários processos de transporte,
• transmitir sinais elétricos em células eletricamente excitáveis ​​e
• produzem a maior parte do ATP na mitocôndria, cloroplasto e bactérias.

Características de transporte passivo

• O movimento dos solutos segue o gradiente de concentração, da concentração mais alta para a concentração mais baixa.
• Depende do gradiente de concentração, do tamanho das partículas e da temperatura.
• Íons e pequenas moléculas são mobilizados.
• Não requer hidrólise de ATP.
• É mediada por proteínas transmembrana, canais e transportadores, em difusão facilitada.

Tipos de transporte passivo

Moléculas e íons podem passar pela membrana passivamente por diferentes mecanismos: difusão simples, difusão facilitada ou osmose.

Difusão simples

Pequenas moléculas não polares como oxigênio O₂ e dióxido de carbono CO₂ eles se dissolvem facilmente nas membranas lipídicas. Pequenas moléculas polares não carregadas como água H₂O e a uréia também se difundem através da membrana de maneira lenta ou restrita. Em geral, as moléculas lipofílicas ou semelhantes a gordura podem atravessar a membrana por difusão simples.

Divulgação facilitada

As células desenvolveram mecanismos para a transferência de moléculas solúveis em água e íons através da membrana. Por meio de proteínas transmembrana especializadas (elas cruzam a membrana), íons e moléculas são transportados. Como a difusão da concentração mais alta para a concentração mais baixa ocorre com a ajuda de "passagens", falamos de difusão facilitada. Desta forma:

• nutrientes essenciais entram na célula;
• remover produtos residuais metabólicos, e
• regular as concentrações de íons intracelulares.

As duas classes principais de proteínas de membrana que facilitam o movimento de moléculas para dentro e para fora da membrana lipídica são:

• os transportadores: são proteínas que possuem partes móveis, como portas da membrana que se abrem e fecham permitindo a passagem do soluto. Eles são como portas giratórias na membrana.
• os canais: formam poros hidrofílicos estreitos que permitem o movimento passivo, principalmente de pequenos íons inorgânicos. Embora a água possa se difundir através das membranas lipídicas, todas as células contêm canais de proteína chamados aquaporinas que aumentam a permeabilidade dessas membranas à água.

Osmose

Osmose é o movimento da água através de uma membrana semipermeável, quando de um lado existe um soluto que não consegue atravessar a membrana. Apenas o movimento da água ocorre na osmose.

O que é transporte de células ativas?

Transporte ativo é o processo pelo qual a célula transporta o material contra seu gradiente de concentração, usando o ATP como fonte de energia.

Características de transporte ativo

• É feito por meio de proteínas de membrana integrais.
• É específico para o soluto.
• Ele experimenta saturação, ou seja, quando todos os sítios de ligação do soluto estão ocupados, não importa quanto mais substrato seja adicionado, o fluxo permanece constante.

Tipos de proteínas de transporte ativo

Nas células, são descritos pelo menos três tipos de proteínas com capacidade de realizar o transporte ativo. Abaixo sua descrição.

Bombas ATP

As bombas de ATP realizam o transporte de soluto acoplado à hidrólise do ATP, ou seja, o ATP libera um grupo fosfato (PO₄^-3) e se torna ADP. A energia liberada na hidrólise é o que "bombeia" o soluto de um lado para o outro da membrana.

O transporte ativo conduzido pela hidrólise de ATP também é conhecido como transporte ativo primário.

Existem três tipos de bombas ATP:

1. Bombas tipo P: a proteína é fosforilada (um grupo fosfato está ligado à proteína) no processo de transporte. Exemplos: bombas de sódio-potássio, bombas de cálcio.
2. Bombas tipo F: Também chamados de ATP sintetases, pois usam o gradiente de prótons para sintetizar ATP a partir de ADP e fosfato. Exemplos: cloroplasto ATP sintetase associado à fase dependente da luz da fotossíntese.
3. Transportadores ABC: são proteínas de membrana que carregam pequenas moléculas. Exemplos: o transportador de colesterol ABCG1, o transportador MDR (resistência a múltiplas drogas).

Transportadores acoplados

O transporte de um íon ou molécula é concomitante com outro soluto. Nesse caso, o soluto em maior concentração de um lado da membrana passa para o outro lado e promove o movimento do soluto de menor para maior concentração. Transportadores acionados por gradiente de íons também são chamados transporte ativo secundário.

É realizado por proteínas carreadoras conhecidas como simpatizantes e anti-carreadores. UMA simportador ou cotransportador transporta um soluto seguindo seu gradiente de concentração na mesma direção que outro soluto contra o gradiente de concentração.

Por exemplo, o co-transportador de glicose dependente de sódio no intestino delgado. Nesse caso, a glicose e o sódio de dentro do intestino são absorvidos pela célula intestinal.

As células epiteliais do intestino ou do rim têm um grande número de simportadores que são impulsionados pelo gradiente do íon sódio Na.⁺, estando mais concentrado fora da célula.

Em bactérias, o transporte de lactose é acoplado ao transporte de íons de hidrogênio H⁺.

UMA anti-portador ou trocador realiza a transferência de solutos em direções opostas. Por exemplo, o anticarrier sódio / próton Na⁺/ H⁺ o sódio entra na célula e o próton sai do lado de fora.

Bombas ativadas por luz

Predominante em bactérias e arquéias, esse transporte de solutos ocorre de menor para maior concentração graças à captura de energia luminosa. Por exemplo, as bacteriorodopsinas e halorodopsinas são bombas de prótons ativadas pela luz.

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Doutor em Bioquímica pelo Instituto Venezuelano de Pesquisa Científica (IVIC), com graduação em Bioanálise pela Universidade Central da Venezuela.