Trasporto attivo

Nel trasporto attivo, ioni e molecole si muovono contro il proprio gradiente di concentrazione (o di potenziale) mediante proteine denominate “pompe”: ad esempio, anche se la concentrazione di una sostanza è maggiore all’esterno rispetto all’interno della cellula, tale sostanza (che si muoverebbe verso l’interno della cellula secondo il trasporto passivo che è mediato dal gradiente di concentrazione) si sposta verso l’esterno della cellula.
A differenza del trasporto passivo, il trasporto attivo richiede consumo di energia da parte della cellula e si blocca se si inibiscono le reazioni che forniscono energia per le attività della cellula. Nella maggior parte dei casi, l’energia necessaria deriva, direttamente o indirettamente, dall’idrolisi dell’ATP.
Per alcuni aspetti il trasporto attivo presenta qualche similitudine con la diffusione facilitata: il processo dipende dalla presenza di proteine di membrana e si blocca se tali proteine vengono denaturate o rimosse. Al pari delle proteine responsabili della diffusione facilitata, anche le proteine del trasporto attivo possono essere saturate ad elevate concentrazioni delle sostanze trasportate; inoltre, sono dotate di specificità.
Durante il trasporto attivo, le proteine delle pompe si combinano per tempi brevissimi con le sostanze trasportate, come accade nella diffusione facilitata. Tali proteine, inoltre, sono dotate di un sito attivo in grado di legarsi alla molecola da trasportare; sono in grado di oscillare tra due principali stati conformazionali in modo che il sito attivo si trovi in uno stato di alta o bassa affinità per la sostanza da trasportare.
Come già detto, il trasporto attivo si verifica consumando energia che deriva, direttamente o indirettamente, dall’idrolisi di ATP.

  • Nel caso del consumo diretto di ATP, l’idrolisi dell’ATP e il trasporto della sostanza vengono effettuati dalla stessa proteina trasportatrice e l’energia libera viene utilizzata direttamente dal trasportatore per spingere le sostanze attraverso le membrane.
    Le pompe cellulari che funzionano in questo modo provvedono al trasporto di cationi attraverso le membrane cellulari.
  • Nel caso del consumo indiretto di ATP, viene utilizzato il gradiente di concentrazione di uno ione, prodotto da altri trasportatori a dipendenza diretta dall’ATP, come fonte di energia per il trasporto attivo di una sostanza diversa.
    Le pompe a funzionamento indiretto veicolano diverse sostanze organiche, nonché anioni e cationi attraverso le membrane cellulari.

Il trasporto può coinvolgere un solo ione; in tal caso si parla di uniporto.
Può coinvolgere due ioni (cotrasporto) che possono spostarsi nella stessa direzione (simporto) o in direzioni opposte (antiporto).

Articolo creato il 24 febbraio 2010.
Ultimo aggiornamento: vedi sotto il titolo.

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