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Qual é o processo pelo qual o ATP é usado para mover os íons de sódio para fora da célula e o potássio de volta para as condições de repouso do neurônio?

A bomba de sódio-potássio (também chamada de bomba Na+/K+-ATPase ou bomba Na+/K+-ATPase) é uma proteína de membrana que usa a energia da hidrólise do ATP para transportar três íons de sódio para fora da célula e dois íons de potássio para dentro da célula. Este processo é essencial para manter o potencial de repouso dos neurônios e outras células excitáveis, e também desempenha um papel na regulação do volume celular, do pH e de outras funções celulares.

O potencial de repouso é a diferença de potencial elétrico entre o interior e o exterior de uma célula. Nos neurônios, isso é mantido em torno de -70 milivolts. Quando um neurônio é estimulado, a bomba de sódio-potássio é inibida e os íons sódio inundam a célula. Isso faz com que o potencial de membrana se torne menos negativo e, eventualmente, possa atingir um potencial limite no qual o neurônio dispara um potencial de ação.

Após o potencial de ação, a bomba de sódio-potássio é ativada e começa a bombear íons sódio para fora da célula e íons potássio de volta. Esse processo restaura gradualmente o potencial de repouso.

Etapas envolvidas
1. O primeiro passo é a ligação de três íons de sódio ao lado extracelular da bomba . Isto causa uma mudança conformacional na proteína que expõe os locais de ligação no lado intracelular da bomba.
2. Dois íons de potássio então se ligam a esses locais, e isso causa outra mudança conformacional na proteína . Essa mudança na forma é o que realmente move os íons através da membrana.
3. A etapa final é a hidrólise de ATP em ADP . Isso fornece a energia necessária para completar o ciclo de transporte.

A bomba de sódio-potássio é um componente crítico da capacidade do corpo de manter a homeostase. Ao regular as concentrações de íons sódio e potássio no sangue, a bomba ajuda a controlar o equilíbrio de fluidos do corpo e a pressão arterial. Também desempenha um papel na contração muscular, na transmissão nervosa e em outras funções celulares importantes.