O transporte celular é o processo pelo qual certas moléculas entram e saem da célula através da membrana, podendo ser classificado em ativo ou passivo baseado no uso ou não de energia. Em outras palavras, as células são como pequenas cidades cheias de atividade e, tal como numa cidade, o transporte e troca de materiais entre o exterior e o interior é essencial para que tudo funcione e deve ser rigorosamente controlado. A membrana celular é a barreira que separa a célula do mundo exterior, e todas as substâncias que entram e saem das células devem passar por ela, cuja função é regular esta passagem.
A membrana celular é como um filtro que permite a passagem de certas substâncias e bloqueia outras. É constituída por uma dupla camada de um tipo de lipídio conhecido como fosfolipídios com proteínas incorporadas na mesma. Essas proteínas são proteínas transportadoras e, como o próprio nome indica, facilitam a passagem de substâncias enquanto controlam os fluxos que entram e saem da célula.
Algumas proteínas transportadoras formam canais, comparáveis a portões, que se abrem ou fecham para permitir a passagem de materiais. Essas proteínas de canal abrem e fecham com base nas necessidades das células e respondem a uma infinidade de sinais. Esse tipo de proteína participa de um tipo de transporte celular conhecido como transporte passivo facilitado ou difusão facilitada.
Existem outros tipos de proteínas transportadoras, conhecidas como bombas e que agem como uma catapulta, capturando uma molécula de um lado e jogando-a para o outro lado da membrana. Esses tipos de proteínas atuam durante o transporte ativo.
Em ambos os lados da membrana existe uma solução aquosa (isto significa que o solvente é a água) de moléculas orgânicas e minerais. Para cada uma das substâncias presentes, a solução tem uma concentração diferente, isto é, há uma certa quantidade de soluto dissolvido.
Por exemplo, se prepararmos dois copos de limonada num copo de 250ml (a quantidade de líquido que cabe em um copo) mas colocarmos 2 colheres de sopa de açúcar em um dos copos e 4 colheres de sopa no outro, o copo com as 4 colheres de açúcar certamente será muito mais doce devido sua maior concentração. Consequentemente, o copo com 2 colheres terá uma concentração menor e assim um sabor menos doce. Se misturarmos o conteúdo dos dois copos, o sabor da mistura ficará homogêneo em um ponto médio entre as duas soluções, e possivelmente agora teremos meio litro de limonada com a quantidade certa de açúcar. Este é um exemplo de como os solutos se movem a favor de um gradiente de concentração. Ao misturar os copos, as moléculas de açúcar passaram da solução mais concentrada para a menos concentrada, até que toda a solução atingisse a mesma concentração e o movimento parasse.
O transporte passivo é como abrir a torneira e simplesmente deixar a água fluir descontroladamente, sem desperdiçar energia. Nesse cenário, as substâncias seguem seu gradiente de concentração, ou seja, de onde há mais concentração para onde há menos, até atingirem o equilíbrio, como no exemplo dos copos de limonada. Existem dois tipos de transporte passivo: difusão simples e difusão facilitada.
Difusão Simples
Nesse tipo de transporte, pequenas moléculas, como oxigênio e dióxido de carbono, atravessam a membrana celular a favor de seu gradiente de concentração.
Este processo é semelhante ao exemplo de copos de limonada ou quando o cheiro de um perfume se espalha por uma sala, onde as moléculas se movem de onde há mais perfume para onde há menos até que o aroma se disperse uniformemente.
Difusão facilitada
Moléculas maiores ou carregadas eletricamente não podem atravessar a membrana e precisam de ajuda para atravessá-la. É aqui que as proteínas transportadoras de canal entram em ação.
As moléculas movem-se através de canais a favor do gradiente, mas esses canais podem abrir ou fechar em resposta às condições celulares. Se o canal estiver fechado, mesmo havendo um gradiente de concentração em ambos os lados da membrana, não haverá movimento.
Osmose
É a simples difusão de água através da membrana celular. A água tem uma capacidade incrível de passar pelas gorduras da membrana, o que significa que as células devem controlar cuidadosamente seu conteúdo de água.
Se uma célula estiver em um ambiente mais salgado do que seu interior, a água vazará da célula para diluir o sal externo, o que pode levar ao encolhimento da célula. Por outro lado, se o ambiente externo for menos salgado, a água entrará na célula, fazendo-a inchar e possivelmente estourar. Para evitar isso, as células vegetais têm uma parede celular rígida que impede que ela aumente de volume além de um certo limite.
Células animais, sem parede, devem estar em meio com salinidade rigorosamente controlada, caso contrário podem sofrer choque osmótico e morrer. Por isso, é muito importante o equilíbrio salino do sangue, que se encarrega do sistema excretor.
Ao contrário do transporte passivo, o transporte ativo requer gasto de energia. As células usam energia para mover substâncias contra seu gradiente de concentração, ou seja, de onde há menos concentração para onde há mais. As células usam energia para ativar as proteínas da bomba, as catapultas que falávamos acima quando mencionamos a estrutura da parede celular.
Durante o transporte ativo, as proteínas transportadoras usam energia diretamente para poder bombear substâncias contra seu gradiente. Íons e sais minerais são substâncias que às vezes se movem contra seu gradiente por processos desse tipo. Um exemplo é a bomba de sódio-potássio, essencial para o funcionamento dos músculos e neurônios.
Outras vezes, as proteínas transportadoras funcionam acopladas ao transporte passivo. Nesse caso, o degrau a favor do gradiente dá um “empurrão” ou arrasta a substância que cruza contra o seu gradiente. É como se uma inércia fosse usada para seguir em frente. Um exemplo é o transporte de glicose nas células intestinais, onde o sódio é bombeado para fora da célula por uma bomba de sódio-potássio, gerando um gradiente que permite que a glicose entre na célula aproveitando esse ‘empurrão’.
Endocitose
Outro mecanismo de transporte ativo é a endocitose, que também transporta substâncias contra seu gradiente e é utilizada para partículas maiores, do tamanho de uma bactéria ou célula. Nesse caso, a célula “engole” a partícula. Esse mecanismo é a principal forma de alimentação dos organismos unicelulares e algumas das células do sistema imunológico, conhecidas como macrófagos, comem os agentes invasores do corpo.
Existem outros mecanismos de transporte, mas os mecanismos expostos são os principais e os mais comuns nas células.
Artigo de: David Alercia. Licenciado em Biologia pela Universidade Nacional de Córdoba, especializado em gestão ambiental, trabalha com turismo científico.
Referencia autoral (APA): Alercia, D.. (ago., 2023). Conceito de Transporte Celular Ativo e Passivo. Editora Conceitos. Em https://conceitos.com/transporte-celular/. São Paulo, Brasil.
