Aula 21 — Transporte ativo: bomba de sódio e potássio
50 minObjetivo 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 dialogadaApresentar 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 independenteExercícios sobre o funcionamento da bomba de sódio e potássio e a diferença entre transporte ativo e passivo.
Síntese e Fechamento
3 min · ConsolidaçãoRetomar 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.