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Aula 21 — Transporte ativo: bomba de sódio e potássio

50 min

Objetivo geral

Compreender o mecanismo de transporte ativo, exemplificado pela bomba de sódio e potássio.

Objetivos específicos

  • Definir transporte ativo como movimento contra o gradiente, com gasto de energia
  • Descrever o funcionamento da bomba de sódio e potássio
  • Relacionar a bomba de sódio e potássio à manutenção do potencial de membrana

Conhecimentos prévios

  • Transporte passivo
  • ATP (Módulo 1)

Recursos didáticos

  • Quadro
  • Slides
  • Esquema animado (estático) do ciclo da bomba Na+/K+

Desenvolvimento da aula

Acolhida e Sondagem

5 min · Ausubel (aprendizagem significativa)

Sondar o que os alunos já sabem sobre o tema, retomando a aula anterior e conectando com o conhecimento prévio.

Problematização Inicial

5 min · Bachelard (obstáculo epistemológico)

Se substâncias tendem naturalmente a se mover do mais concentrado para o menos concentrado, como a célula consegue manter mais potássio dentro e mais sódio fora, contra essa tendência natural?

Desenvolvimento Conceitual

20 min · Exposição dialogada

Apresentar transporte ativo como o movimento de substâncias contra o gradiente de concentração, exigindo gasto de energia (ATP) para funcionar. Apresentar a bomba de sódio e potássio (Na+/K+-ATPase) como exemplo central: uma proteína de membrana que, usando energia do ATP, transporta 3 íons sódio para fora da célula e 2 íons potássio para dentro, a cada ciclo, mantendo essas concentrações desequilibradas em relação ao meio externo. Relacionar esse desequilíbrio iônico à manutenção do potencial de repouso da membrana, essencial para o funcionamento de células nervosas e musculares (a ser aprofundado no módulo de Fisiologia do Sistema Nervoso).

Resolução Guiada

10 min · Vygotsky (zona de desenvolvimento proximal)

Descrever em conjunto, passo a passo, um ciclo da bomba de sódio e potássio, identificando onde o ATP é consumido.

Exercícios de Fixação

7 min · Prática independente

Exercícios sobre o funcionamento da bomba de sódio e potássio e a diferença entre transporte ativo e passivo.

Síntese e Fechamento

3 min · Consolidação

Retomar os pontos-chave da aula e conectar com a próxima aula do módulo.

Avaliação formativa

Verificação da compreensão do mecanismo da bomba de sódio e potássio e de sua dependência de ATP.

Lista de exercícios

1. Quantos íons sódio saem e quantos íons potássio entram na célula a cada ciclo da bomba Na+/K+?

Gabarito: 3 íons sódio saem da célula e 2 íons potássio entram, a cada ciclo, com gasto de uma molécula de ATP.

2. Por que a bomba de sódio e potássio é um exemplo de transporte ativo, e não passivo?

Gabarito: Porque ela move os íons CONTRA seus gradientes de concentração (sódio para fora, onde já há mais sódio; potássio para dentro, onde já há mais potássio), o que exige gasto de energia (ATP) — ao contrário do transporte passivo, que segue o gradiente naturalmente.

Observações e extensão

Próxima aula: endocitose e exocitose.