Permeabilidade Seletiva

Permeabilidade

O transporte através da membrana

Difusão

No fenômeno de difusão, as moléculas de soluto e solvente, num meio líquido, tendem a se distribuir de maneira homogênea. O movimento das moléculas se dá no sentido de equilibrar a concentração da solução.

SOLUÇÃO Solvente (água) + Soluto (sais, açúcares, etc.) Concentrada= "muito" soluto e "pouco" solvente. Diluída= "pouco" soluto e "muito" solvente.

Quando uma célula é colocada num meio rico em determinado soluto (hipertônico), passará a ter no seu interior moléculas desse soluto, contanto que a membrana plasmática seja permeável à substância. O interior (citoplasma) da célula com menor quantidade de soluto é hipotônico.

Normalmente, quanto menor for a partícula que se difunde, mais rápida será sua passagem através da membrana plasmática. Assim, água, sais minerais, açúcares (monossacarídeos), aminoácidos, se difundem através da membrana com relativa facilidade. Já macromoléculas, como proteínas ou amido não atravessam a membrana, podendo ser, no entanto, capturados pela célula por outros métodos.

Um bom exemplo de difusão, através da membrana plasmática, é o caso da entrada de oxigênio numa célula. Como há um consumo constante de oxigênio pelas mitocôndrias na respiração, a concentração interna do gás é sempre baixa em relação ao meio externo. Existe então entre a célula e o meio um gradiente de concentração (diferença de concentração), e as moléculas de oxigênio tendem a se mover do local de maior concentração (lado externo) para o local de menor concentração (citoplasma). Por outro lado, o gás carbônico estará sempre em concentração alta no citoplasma. Isto fará com que ocorra difusão constante desta substância para fora da célula.

Osmose

Um caso especial de difusão.

Imagine uma situação em que o tamanho dos poros de uma determinada membrana permita apenas a passagem das moléculas de água, porém impeça a passagem do soluto. Uma membrana deste tipo é chamada semipermeável.

Osmose é então um caso de difusão do solvente através de uma membrana semipermeável. O solvente se difunde em direção à região em que há menor concentração de suas moléculas.

Difusão Facilitada

A superfície da membrana plasmática possui proteínas especiais, receptoras ou permeases, que reconhecem e transportam (carregadoras) substâncias alimentares de fora para o interior das células ou vice-versa. É um processo de facilitação que segue o gradiente de concentração, sem gasto de energia, como acontece também na osmose.

Transporte Ativo

Já vimos que na difusão e na osmose, por processos puramente físicos, as moléculas tendem a se deslocar do local de sua maior concentração para a região de menor concentração. Contudo o inverso também pode ocorrer em células vivas. Isto é evidentemente contrário à tendência natural da difusão, e para poder ocorrer, necessita de um gasto de energia: é o transporte ativo. Quando analisamos o conteúdo de uma hemácia, encontramos nela concentrações de íons de sódio (Na⁺) muito menor do que a concentração de sódio no plasma (solução aquosa do sangue). Ora, se raciocinarmos em termos de difusão deveria entrar na célula até que as concentrações fora e dentro se igualassem.

 No entanto, isto não ocorre, enquanto a hemácia estiver viva, sua concentração interna de Na⁺ é baixa.

 A explicação para este fenômeno é a seguinte: na realidade está ocorrendo difusão e íons de Na⁺ estão continuamente penetrando na célula. Contudo, ao mesmo tempo a membrana está expulsando íons Na⁺ da célula, sem parar. Esta expulsão se faz por transporte ativo. Desta forma, a concentração interna de Na⁺ continua baixa, porém, às custas de um trabalho constante por parte da célula.

Já a situação do íon potássio (K⁺) na hemácia é inversa: encontramos sempre na célula concentração de potássio (K⁺) muito superior à do plasma.

O K⁺, por difusão, tende a "fugir" da célula, porém a membrana o reabsorve constantemente. Ou seja, a membrana "força" a passagem do K⁺ de um local de menor concentração (plasma), para o de maior concentração gastando energia no processo.

Apesar dos íons Na⁺ e K⁺ terem aproximadamente o mesmo tamanho, e, portanto, igual difusibilidade percebemos que a membrana plasmática se comporta de maneira totalmente diferente em relação a cada um deles. Aqui se pode falar, sem dúvida, em permeabilidade seletiva.

Muitas são as situações em que se verifica o transporte ativo: certas algas marinhas concentram o iodo em porcentagem centenas de vezes maior do que existe na água do mar; as células da tireoide retiram o iodo do sangue por transporte ativo.

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