Transporte Ativo de Pequenas Moléculas
Transporte Secundário
o transporte secundário refere-se ao movimento de moléculas ou íons através da membrana plasmática, aproveitando o gradiente de concentração ou de carga elétrica estabelecido por um transporte primário. Nesse tipo de transporte, não há consumo direto de energia (ATP). Ao contrário, proteínas transportadoras acopladas aproveitam a energia armazenada nos gradientes de concentração decorrentes do transporte de outras substâncias para realizar o transporte de uma molécula específica. Um exemplo desse processo é o cotransporte de glicose e sódio que ocorre nas células epiteliais do intestino delgado. A concentração de sódio é mantida alta no lado externo da célula em relação ao interior celular por meio da atividade da bomba de sódio-potássio. A glicose é transportada contra seu gradiente de concentração para o interior das células intestinais por meio da SGLT1 (Sodium-Glucose Transporter), proteína carreadora que uma vez acoplada ao sódio permite que a glicose seja transportada ativamente através da membrana plasmática, utilizando como fonte de energia o gradiente de sódio estabelecido anteriormente (Figura 1).
Audiodescrição
Para reproduzir, pausar ou dimininuir o volume da audiodescrição, utilize os controles abaixo:
Transcrição da Audiodescrição
Para ocultar ou exibir a transcrição da audiodescrição, utilize o botão abaixo:
[AUDIODESCRIÇÃO: representação tridimensional animada e colorida de parte da membrana plasmática mostrando o transporte secundário de glicose por meio da proteína carreadora SGLT1.
Para facilitar a compreensão, e considerando a posição inicial em que o modelo tridimensional é carregado, a face superior da membrana plasmática é a que está voltada para o meio extracelular, enquanto a face inferior é a que está em contato com o citoplasma.
A membrana plasmática é composta por duas fileiras horizontais de fosfolipídios, sendo que cada molécula de fosfolipídio apresenta uma cabeça esférica e duas caudas curtas e filamentosas. Enquanto as cabeças dos fosfolipídios estão voltadas, respectivamente, para o meio extracelular e para o meio intracelular, as caudas dos fosfolipídios estão voltadas para o interior da membrana.
Tanto no meio extracelular quanto no meio citoplasmático existem íons sódio, representados como esferas pequenas, íons potássio, representados como cubos pequenos e moléculas de glicose representadas como icosaedros. Neste exemplo, há maior concentração de sódio no meio extracelular e maior concentração de potássio e glicose no meio intracelular. Além dessas substâncias, observa-se em primeiro plano, duas proteínas transmembrana de formato oval, cada uma delas com dois recortes com compartimentos centrais, um circular e outro quadrado, que representam diferentes sítios de ligação; e uma molécula de ATP cujos três fosfatos são representados por esferas alinhadas ligadas a adenina e ribose de formato icosaédrico. Na animação estão descritos dois processos, o transporte primário e o secundário. Iniciaremos pelo primário, aqui representado pela bomba de sódio e potássio, cuja proteína carreadora encontra-se mais à esquerda.
Na animação, a bomba de sódio e potássio é caracterizada pelo movimento de três íons sódio, que partem do meio intracelular, interagem com o sítio de ligação circular da proteína transmembrana, que tem está com sua parte inferior aberta. A molécula de ATP se aproxima da proteína transmembrana. Esta proteína transmembrana possui atividade atpásica e provoca a quebra do ATP em ADP. A molécula de ADP se afasta da proteína transmembrana e o fosfato que ainda está ligado a ela, provoca o fechamento da parte inferior e a abertura da parte superior, tal qual o movimento de uma tesoura. Esta mudança de posição permite que os três íons sódio alcancem o meio extracelular, em um movimento contra seu gradiente de concentração. Ao mesmo tempo, dois íons potássio, partindo do meio extracelular, interagem com o sítio de ligação quadrado da proteína transmembrana. O fosfato é liberado da proteína transmembrana, fazendo com que a mesma reassuma sua posição inicial, permitindo que os dois íons potássio alcancem o meio intracelular, em um movimento contra seu gradiente de concentração.
A bomba de sódio e potássio estabeleceu um gradiente de concentração de sódio maior no meio extracelular. Para reestabelecer o equilíbrio de concentração entre os meios intracelular e extracelular, dois íons sódio partem do meio intracelular, entram no sítio de ligação circular da proteína transmembrana SGLT1 representada à direita e alcançam o meio intracelular.
O processo de transporte secundário ocorre quando uma molécula de glicose parte do meio intracelular e entra no sítio de ligação quadrado da proteína transmembrana SGLT1, aproveitando-se do movimento realizado pelos íons sódio. Os recortes da proteína SGLT1 produzem movimentos semelhantes ao de uma tesoura, fechando as aberturas por onde os íons sódio e a molécula de glicose entraram e abrindo a extremidade oposta. Os íons sódio e a molécula de glicose são então liberados no meio extracelular.
FIM DA AUDIODESCRIÇÃO.]
Alteração de Cores do Modelo Tridimensional
Para ocultar ou exibir o menu de alteração de cores, utilize o botão abaixo. Para alterar as cores das estruturas representadas, selecione entre as opções disponíveis.
Figura 1: Representação tridimensional de parte da membrana plasmática demonstrando o processo de transporte ativo secundário de glicose através da proteína carreadora SGLT1, que acompanha o transporte primário de sódio e potássio.