Che cos’è il Trasporto Attivo e Trasporto Passivo
Dopo aver affrontato in modo approfondito, la membrana cellulare, il modello a mosaico fluido, le proteine specifiche di membrana e i lipidi specifici di membrana; oggi andiamo a descrivere in modo breve e semplice i trasporti cellulari.
Infatti, una delle caratteristiche essenziali della membrana è quella di mettere in rapporto l’organulo o la cellula stessa con l’esterno.
Tutto ciò avviene grazie alle diverse tipologie di trasporti che essa può fare, che si dividono in trasporti attivi e trasporti passivi.
Indice
- Trasporto passivo
- La Diffusione
- Diffusione semplice
- Diffusione facilitata
- Osmosi
- Uniporto, simporto, antiporto
- Il Trasporto attivo
- Trasporto attivo primario
- Trasporto attivo secondario
Il Trasporto Passivo
I trasporti passivi, sono tutte quelle tipologie di trasporti che non richiedono energia.
Sono spontanei ed esoergonici; con questo termine “esoergonico” si intende che sfruttano l’energia di un altro processo chimico, dispersa nell’ambiente.
Si dividono in:
Diffusione (generale)
Con il termine diffusione, andiamo a intendere lo spostamento del soluto secondo il gradiente di concentrazione.
La membrana separerà due zone, che andremo a definire zona A e zona B.
Se fra queste due zone vi è una differenza di quantità detto stesso soluto, in modo spontaneo si creerà un gradiente di concentrazione e il soluto passerà dalla zona nel quale è maggiore a quella dove è minore.
Equilibrando cosi le due zone, che si ritroveranno ad avere la stessa percentuale di soluto.
Nota Bene: la diffusione avviene solo se il soluto è permeabile alla membrana, se esso non lo è, si verificheranno altre tipologie di trasporto.
Diffusione Semplice
Con il termine diffusione semplice, andiamo a indicare il passaggio di un soluto che può attraversare la membrana liberamente.
Questo flusso sarà sempre secondo gradiente di concentrazione, e andrà ovviamente dalla zona più ricca di molecole alla zona più povera.
Per oltrepassare la membrana, le molecole dovranno essere apolari o piccole molecole polari come l’etanolo.
Nota bene: spesso si indicano solo le molecole apolari come quelle che possono attraversare la membrana, ma ciò è sbagliato, anche le piccole molecole polari la possono attraversare.
Diffusione Facilitata
Nella diffusione facilitata, le molecole attraversano la membrana tramite delle proteine di trasporto.
Esistono differenti tipologie di canali, i più comuni sono:
Tramite proteine trasportatrici = queste proteine, intrinseche alla membrana si legano al soluto cambiando la loro conformazione, trasportandolo cosi dal lato opposto della membrana.
Tramite proteine canali = questo invece è un meccanismo utilizzato spesso per gli ioni; non si legano alla proteina, ma viene creato un poro idrofilo (una sorta di canale) che farà passare il soluto.
Quest’ultimi sono anche definiti come canali ionici selettivi, in quanto ognuno di essi fa passare al suo interno solo un tipo di ione.
Possono dipendere da un ligando che li apre, o da una differenza di voltaggio fra l’interno e l’esterno della cellula.
La concentrazione differente fra ioni, fra i due lati di una membrana, vanno a creare cosi un potenziale di membrana, dato dalle stesse cariche che possiedono gli ioni.
Questa componente è molto importante per poter comprendere gli stimoli elettrici dei vari tessuti del nostro corpo.
Osmosi
L’ultimo trasporto passivo che andiamo ad affrontare è l’osmosi, che può essere considerato il trasporto più particolare.
In questo caso, lo affronteremo in modo semplice e conciso, mentre in futuro verrà approcciato in maniera più complessa e dettagliata.
Con il termine osmosi, andiamo a definire il trasporto dell’acqua attraverso una membrana.
L’osmosi avviene quando il soluto non può attraversare la membrana, di conseguenza sarà l’acqua stessa a muoversi per bilanciare le due zone opposte alla membrana.
Se ci troviamo di fronte a una zona A, con concentrazione maggiore di soluto, ed una zona B, con concentrazione minore di soluto, l’acqua passerà dalla zona B alla zona A per equilibrare le due zone.
L’osmosi andrà a diluire il soluto (della zona con una concentrazione maggiore) fino a che fra le 2 zone non sussisterà la stessa percentuale di soluto.
Questo meccanismo è essenziale per comprendere il turgore cellulare delle piante erbacee; ovvero come possono essere erette, quelle piante come l’erba comune che non possiedono tessuti di sostegno.
Uniporto, Simporto, Antiporto
Con questi 3 termini, possiamo andare a classificare le varie tipologie di trasporto.
Uniporto = quel trasporto dove viene trasportato solo un soluto.
Simporto = quel trasporto dove vengono trasportate più molecole nella stessa direzione.
Antiporto = quel trasporto dove un soluto viene trasportato in una direzione, e un altro viene trasportato nella direzione opposta.
Simporto ed antiporto sono definiti cotrasporti.
Trasporti Attivi
I trasporti attivi sono una tipologia di trasporti che richiedono l’utilizzo di energia.
L’utilizzo di energia è richiesto perché sono trasporti contro gradiente di concentrazione o elettrochimico, infatti non sono spontanei.
Si dividono in:
- Trasporto attivo primario
- Trasporto attivo secondario
Il trasporto attivo primario
Il trasporto attivo primario è una tipologia di trasporto che utilizza energia sotto forma di atp.
L’esempio iconico di questa tipologia di trasporti è la pompa Na/k (pompa sodio/potassio), indispensabile per la nostra vita.
In pratica, questa pompa andando contro gradiente di concentrazione, trasporta il sodio e il potassio, dalla zona dove sono minori alla zona dove sono maggiori.
Infatti è qui che viene utilizzata l’energia, in quanto in natura questo movimento di molecole dovrebbe andare all’opposto, dalla zona maggiore alla zona minore.
La pompa sodio/potassio porta fuori il sodio e porta dentro il potassio.
è ubiquitaria, ovvero è presente in ogni cellula.
Se questo meccanismo fondamentale venisse interrotto, si andrebbe incontro alla morte; la sostanza che può bloccare questa pompa è chiamata oubaina; porterebbe la cellula all’esplosione per via di un ingresso massiccio di acqua.
Il trasporto attivo secondario
Il trasporto attivo secondario si differisce dal trasporto precedente perché non utilizza atp, ma utilizza l’energia creata dal trasporto passivo dai canali ionici.
L’esempio chiave è il trasporto del glucosio dal lume intestinale al sangue.
In pratica, si utilizza l’energia del trasporto dell’ione sodio, per trasportare anche glucosio dentro una zona dove è maggiormente concentrato, ovvero dall’intestino al sangue.
Esistono altre tipologie di trasporto tramite la membrana, come l’endocitosi e l’esocitosi; che poi a loro volta si suddividono in fagocitosi, pinocitosi, ed endocitosi mediata da recettore, però in questo caso verranno affrontate successivamente.
