Propriedades Termodinâmicas e Cinéticas do Transporte Ativo em Biomembranas: Efeitos de Cooperatividade

Apresentamos uma discussão das propriedades físicas dos sistemas de Transporte Ativo, em particular das ATPases, para duas classes de modelos baseados no modelo de Acesso Alternado: (i) modelos não cooperativos e (ii) modelos nos quais supomos a existência de cooperatividade nas transições conformacionais das proteínas transportadoras. As propriedades dos modelos de transporte são estudadas do ponto de vista geral da termodinâmica de não equilíbrio e da cinética química. Analisamos o comportamento dos fluxos de Transporte Ativo no estado estacionário em função da afinidade da reação de ATPase, da diferença de potencial elétrico através da membrana e em função do gradiente de concentração do íon transportado. Para o modelo não cooperativo mostramos a dependência específica destes fluxos para cada uma das variáveis; discutimos em particular o efeito da densidade superficial de cargas da membrana sobre estes fluxos. A análise das propriedades cinéticas dos modelos cooperativos mostra a dependência sigmoidal dos fluxos em função das concentrações de ATP e do íon transportado. Mostramos ainda que um dos modelos (modelo adaptado de Edelstein) apresenta estados estacionários múltiplos. A estabilidade destes estados é investigada através da análise de estabilidade linear.