Fisiologia da membrana celular e transporte transmembrana

1. A bomba Na+/K+ (Na+/K+ ATPase) gasta ATP para tirar sódio da célula e colocar potássio para dentro, cada um contra o próprio gradiente.
2. A bomba mantém a concentração de sódio alta fora da célula.
3. Ao abrir o simportador sódio-glicose, o sódio difunde para dentro a favor do gradiente que a bomba criou.
4. O fluxo de sódio fornece a energia que permite à glicose atravessar o simportador, inclusive contra o gradiente dela.
5. A glicose entra na célula mesmo quando já está mais concentrada dentro (o sentido depende do contexto): é transporte ativo secundário, que não gasta ATP diretamente.

Na+/K+ ATPase (bomba de sódio-potássio) da membrana plasmática

Membrana plasmática de muitas células, particularmente abundante em neurônios

O CFTR é uma proteína integral de membrana que transporta íons cloreto (Cl-) para fora da célula. O livro-texto registra que ele requer ATP para funcionar, embora o cloreto saia a favor do gradiente de concentração.

O cloreto no espaço extracelular atrai íons positivos, como o Na+; o acúmulo de Cl- e Na+ cria um muco rico em solutos, com baixa concentração de moléculas de água, e a água sai das células para o muco por osmose, afinando-o. Sem CFTR, o cloreto não sai em quantidade adequada, não atrai cátions e não há o gradiente osmótico que puxaria água para o muco.

A água atravessa a membrana semipermeável por osmose, e o sentido do fluxo depende da concentração de solutos nos dois lados: a água tende a difundir para a solução hipertônica, isto é, a que tem mais solutos.

Se a membrana é permeável à água e não ao soluto, só a água se move para igualar as concentrações. Uma célula numa solução hipertônica perde água e murcha; numa solução hipotônica, a água sai da solução e entra na célula.

Na fibrose cística o muco respiratório fica espesso e viscoso, o epitélio ciliado não consegue removê-lo, as vias aéreas se obstruem e as infecções bacterianas passam a ocorrer com mais facilidade.

Células numa solução hipotônica ganham água demais, incham e correm o risco de romper; por isso é crítico manter o meio interno isotônico em relação às células, e vários sistemas de órgãos, particularmente os rins, trabalham para mantê-lo.