Trasporto attivo Ciò di cui si tratta, trasporto primario e secondario

il trasporto attivo è un tipo di trasporto cellulare attraverso il quale le molecole disciolte si muovono attraverso la membrana cellulare, da un'area in cui vi è una minore concentrazione di soluti in un'area in cui la concentrazione di questi è maggiore.

Ciò che accade naturalmente è che le molecole si spostano dal lato in cui sono più concentrate verso il lato dove sono meno concentrate; è ciò che accade spontaneamente senza alcun tipo di energia applicata nel processo. In questo caso si dice che le molecole si muovono a favore del gradiente di concentrazione.

Al contrario, nel trasporto attivo le particelle si muovono contro il gradiente di concentrazione e, di conseguenza, consumano energia dalla cellula. Questa energia proviene normalmente dall'adenosina trifosfato (ATP).

A volte le molecole disciolte hanno una maggiore concentrazione all'interno della cellula rispetto all'esterno, ma se l'organismo ne ha bisogno, queste molecole vengono trasportate verso l'interno trasportando proteine ​​che si trovano nella membrana cellulare.

indice

• 1 Cos'è il trasporto attivo?
• 2 Trasporto attivo primario
• 3 Trasporto attivo secondario
  • 3.1 Co-trasportatori
• 4 Differenza tra esocitosi e trasporto attivo
• 5 riferimenti

Cos'è il trasporto attivo?

Per capire in cosa consiste il trasporto attivo, è necessario capire cosa succede su entrambi i lati della membrana attraverso cui avviene il trasporto.

Quando una sostanza si trova in concentrazioni diverse su lati opposti di una membrana, si dice che vi è un gradiente di concentrazione. Poiché gli atomi e le molecole possono avere carica elettrica, possono anche essere formati gradienti elettrici tra i compartimenti su entrambi i lati della membrana.

C'è una differenza nel potenziale elettrico ogni volta che c'è una separazione netta delle cariche nello spazio. In effetti, le cellule viventi hanno solitamente quello che viene chiamato un potenziale di membrana, che è la differenza nel potenziale elettrico (tensione) che esiste attraverso la membrana, che è causata da una distribuzione ineguale di cariche.

Le sfumature sono comuni nelle membrane biologiche, motivo per cui spesso è necessario un dispendio energetico per spostare determinate molecole contro questi gradienti.

L'energia viene utilizzata per trasferire questi composti attraverso le proteine ​​che vengono inserite nella membrana e funzionano come trasportatori.

Se le proteine ​​inseriscono le molecole contro il gradiente di concentrazione, è un trasporto attivo. Se il trasporto di queste molecole non richiede energia, si dice che il trasporto è passivo. A seconda di dove proviene l'energia, il trasporto attivo può essere primario o secondario.

Trasporto attivo primario

Il trasporto attivo primario è quello che utilizza direttamente una fonte di energia chimica (ad esempio, ATP) per spostare le molecole attraverso una membrana contro il suo gradiente.

Uno degli esempi più importanti in biologia per illustrare questo meccanismo di trasporto attivo primario è la pompa di sodio-potassio, che si trova nelle cellule animali e la cui funzione è essenziale per queste cellule.

La pompa di sodio-potassio è una proteina di membrana che trasporta il sodio dalla cellula e il potassio nella cellula. Per eseguire questo trasporto, la pompa richiede energia dall'ATP.

Trasporto attivo secondario

Il trasporto attivo secondario è quello che utilizza l'energia immagazzinata nella cellula, questa energia è diversa dall'ATP e quindi viene la sua distinzione tra i due tipi di trasporto.

L'energia utilizzata dal trasporto attivo secondario proviene dai gradienti generati dal trasporto attivo primario e può essere utilizzata per trasportare altre molecole contro i loro gradienti di concentrazione.

Ad esempio, aumentando la concentrazione di ioni sodio nello spazio extracellulare, a causa del funzionamento della pompa sodio-potassio, un gradiente elettrochimico è generato dalla differenza di concentrazione di questo ione su entrambi i lati della membrana.

In queste condizioni, gli ioni di sodio tendono a muoversi a favore del loro gradiente di concentrazione e ritornano all'interno della cellula attraverso le proteine ​​trasportatrici.

Co-trasportatori

Questa energia del gradiente elettrochimico di sodio può essere utilizzata per il trasporto di altre sostanze contro i loro gradienti. Quello che succede è un trasporto condiviso ed è effettuato da proteine ​​trasportatrici chiamate co-trasportatori (perché trasportano due elementi contemporaneamente).

Un esempio di un importante co-trasportatore è la proteina di scambio di sodio e glucosio, che trasporta i cationi di sodio in favore del suo gradiente e, a sua volta, usa questa energia per immettere molecole di glucosio contro il suo gradiente. Questo è il meccanismo attraverso il quale il glucosio entra nelle cellule viventi.

Nell'esempio precedente, la proteina co-trasportatore sposta i due elementi nella stessa direzione (all'interno cellulare). Quando entrambi gli elementi si muovono nella stessa direzione, la proteina che li trasporta è chiamata simportador.

Tuttavia, i trasportatori possono anche mobilitare i composti in direzioni opposte; in questo caso, la proteina carrier è chiamata antiporter, sebbene siano anche conosciuti come scambiatori o controtrasportatori.

Un esempio di un antiporter è lo scambiatore di sodio e calcio, che svolge uno dei più importanti processi cellulari per rimuovere il calcio dalle cellule. Usa l'energia del gradiente di sodio elettrochimico per mobilizzare il calcio all'esterno della cellula: un catione di calcio si spegne ogni tre cationi di sodio che entrano.

Differenza tra esocitosi e trasporto attivo

L'esocitosi è un altro importante meccanismo di trasporto cellulare. La sua funzione è quella di espellere il materiale residuo dalla cellula al fluido extracellulare. In esocitosi il trasporto è mediato dalle vescicole.

La principale differenza tra esocitosi e trasporto attivo è che nell'exositosi la particella da trasportare è avvolta in una struttura circondata da una membrana (la vescicola), che si fonde con la membrana cellulare per rilasciare il suo contenuto all'esterno.

Nel trasporto attivo gli elementi da trasportare possono essere spostati in entrambe le direzioni, verso l'interno o verso l'esterno. Al contrario, esocitosi trasporta solo i suoi contenuti verso l'esterno.

Infine, il trasporto attivo coinvolge le proteine ​​come mezzo di trasporto, non le strutture membranose come nell'esocitosi.

riferimenti

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