Os processos de difusão simples e facilitada acontecem na membrana plasmática das células, permitindo a troca de substâncias entre a parte externa e o meio citoplasmático. Assim, o organismo pode regular as atividades metabólicas e bioquímicas no organismo.
Ambos são formas de transporte passivo de compostos dentro do corpo humano e outros seres vivos, como animais e plantas. Leia este artigo e saiba mais sobre como esses processos acontecem, quais as características e a importância deles para a manutenção da sobrevivência.
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Conceitos de difusão simples e facilitada
Dentro do organismo, o transporte de substâncias para dentro e fora das células pode acontecer de diferentes formas, que podem ou não gastar energia. Tudo isso depende da concentração daquela molécula dentro e fora da célula.
Para que o transporte aconteça sem gastos energéticos, é necessário que as moléculas sejam transportadas da região com maior concentração para o ambiente menos concentrado. De forma natural, o organismo tende ao equilíbrio, de forma que ambos os lados tenham a mesma concentração de determinada substância.
Quando a movimentação das moléculas precisa acontecer no sentido contrário, da zona menos para a mais concentrada, ocorre gasto de energia (ATPs). Nesse caso, trata-se de um transporte ativo, que acontece, por exemplo, nas células do sistema nervoso.
Difusão simples
A difusão simples é a transferência de compostos que ocorre de maneira passiva, sempre da região mais concentrada para a de menor concentração. Nesse caso, as moléculas passam livremente pela bicamada lipídica da membrana plasmática.
Na representação acima, observe que, ao longo do tempo, a região exterior da membrana fica menos concentrada, ao passo que a parte interna fica mais concentrada. A tendência é a equivalência de concentração.
Note que os hexágonos em azul, que representam as moléculas, podem atravessar livremente a configuração membranosa. Isso só acontece porque a membrana plasmática é permeável à substância química em questão, enquanto que o transporte passivo é impulsionado pela diferença de concentração, que pode ser chamada de gradiente de concentração.
Quanto maior for a diferença entre as concentrações de soluto nos dois ambientes, mais rapidamente acontecerá o processo de difusão simples. Ou seja, quanto maior o desequilíbrio, maior a tendência do organismo em equilibrar a distribuição de moléculas.
Difusão facilitada
No caso da difusão facilitada também não é necessário o uso de energia, assim como o gradiente de concentração ainda é respeitado, ou seja, ocorre da zona mais concentrada para o meio menos concentrado.
A característica diferente, nesse caso, é a necessidade de proteínas. São permeases, estruturas proteicas que se posicionam na bicamada lipídica formando um canal para a passagem das moléculas.
Essas proteínas são importantes porque a difusão facilitada acontece com substâncias que não são permeáveis na membrana plasmática. Assim, não podem simplesmente atravessar o envoltório e é essencial a presença das permeases.
No esquema acima, existem dois tipos de permeases. O canal proteico conecta um ambiente ao outro diretamente, como um cano que possibilita a passagem das moléculas entre eles. É a primeira representação da esquerda para a direita.
Depois, os três desenhos de proteases da direita representam a mesma estrutura proteica. Nesse caso, a proteína recebe a substância, muda de conformação e entrega a molécula para o outro ambiente. É como um carregador, um carrinho de transporte, por isso são chamadas de proteínas carreadoras.
Nesse sentido, a velocidade do transporte passivo é dependente do número de proteases presentes na membrana plasmática da célula. Quanto mais proteínas transportadoras, mais rapidamente as moléculas podem ser movimentadas do meio mais concentrado para o de menor concentração.
Diferenças entre difusão simples e facilitada
| Difusão simples | Difusão facilitada |
| Da região de mais concentração para a menos concentrada. | Da região de mais concentração para a menos concentrada. |
| Não precisa de proteínas de carregamento. | Necessidade de proteases. |
| Substância permeável | Substância não permeável, por isso necessita de estruturas de transporte |
| É mais lenta, depende apenas do gradiente de concentração. | Tende a ser mais rápida, pois a velocidade é modulada pelo número de proteínas encontradas. |
Difusão simples e facilitada x osmose
A osmose também é um tipo de transporte passivo, mas que ocorre pela movimentação da água. Nesse caso, o solvente atravessa a membrana plasmática da região hipertônica para a hipotônica. Ou seja, no sentido de equilibrar os ambientes, da menor concentração para a maior concentração.
Para que isso aconteça, os dois meios devem estar separados por uma membrana semipermeável. É o que acontece com a membrana plasmática, que apresenta uma permeabilidade seletiva para diferentes moléculas.
Lembre-se que a saída da água de um meio, torna-o mais concentrado. Por exemplo, se 10 g de sal estão dissolvidos em 1 L de água, a perda de 500 mL de água, tornaria o ambiente mais concentrado, com uma concentração equivalente a 20 g de sal por litro de água.
Ao mesmo tempo, a chegada de mais água faz com que o meio fique mais concentrado. Se 1 litro de água tem a concentração de 5 g/L, a chegada de mais 1 litro de água faz com que 5 g fiquem dissolvidos em 2 l de água, então a concentração será 2,5 g/L.
Perceba que a difusão simples e facilitada são diferentes da osmose. As difusões são passivas, mas dependem da movimentação do soluto em meio as membranas. Por outro lado, a osmose está relacionada com o transporte da água. Apesar disso, todas trabalham no sentido de equilibrar as concentrações.
Importância da difusão simples e facilitada
A difusão simples e facilitada são essenciais para a sobrevivência dos animais e plantas. Por exemplo, a oxigenação do corpo humano depende desses transportes passivos para ocorrer. Quando o ar que inspiramos chega aos pulmões, a concentração de oxigênio no pulmão é baixa, então o oxigênio vai do ar em direção aos alvéolos, oxigenando o sangue.
Ao mesmo tempo, o gás carbônico fica concentrado nos pulmões e, com isso, as moléculas de CO2 são eliminadas para o ar que acabou de entrar. Então, quando expiramos o ar dos pulmões, esse composto tóxico é eliminado pelas vias respiratórias.
Outro exemplo está relacionado com o sistema digestório. Depois que um indivíduo se alimenta, os nutrientes são extraídos, processados e transformados em glicose e outras moléculas que podem ser absorvidas pelas células.
Com isso, a concentração de glicose fora das células aumenta. Diante disso, proteínas carreadoras possibilitam a passagem das moléculas de glicose do meio externo para dentro das células. Isso é essencial porque permite a formação da energia necessária para a sobrevivência humana.
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