Che cos’è il Trasporto Passivo

La caratteristica vitale, fondamentale di una membrana cellulare, è quella di mettere in stretta comunicazione la cellula con l’ambiente esterno.

Questa funzionalità è esplicabile da un punto di vista fisiologico grazie a quell’insieme di processi che al giorno d’oggi vengono chiamati trasporti cellulari.

trasporti cellulari sono una grande famiglia di processi spontanei e non che permettono alle cellule del nostro corpo di comunicare scambiando, donando e ricevendo una larga scala di molecole biologiche.

Fra queste è impossibile non citare ormoni, enzimi, ma anche piccole o grandi quantità di liquidi e di tessuto di membrana.

è possibile racchiudere tutti questi trasporti nella famiglia dei trasporti attivi e passivi.

Anche se tali argomenti nel loro complesso sono stati già illustrati in questo articolo relativamente completo, penso che ci sia la necessità anche di analizzarli e osservarli nei loro sottoinsiemi; visto che molto spesso, anche se sono un argomento relativamente semplice, possono indurre in confusione.

Quindi oggi andremo a vedere in maniera concisa ma non blanda questo primo gruppo di reazioni biologiche, ovvero la famiglia del trasporto passivo.




Indice

 

Che cos’è il Trasporto Passivo

Con il termine trasporto passivo andiamo a intendere tutte quelle tipologie di movimento di molecole chimiche attraverso le membrane cellulari.

La caratteristica chiave di questa tipologia di trasporto è quella che non richiede energia, ovvero non fa utilizzo di atp.

Questi trasporti non richiedono energia perché sono spontanei ed esoergonici; ovvero sfruttano l’energia dell’ambiente, derivante da un altro processo chimico.

Questo tassello è davvero la chiave per la comprensione del termine passivo, in quanto riescono a muoversi a costo zero per il nostro corpo.

Nella fattispecie esistono 4 sottospecie di trasporti passivi:




La Diffusione Semplice

Quando parliamo del fenomeno di diffusione andiamo sempre a pensare a uno spostamento di soluto secondo gradiente di concentrazione.

Ovvero dobbiamo immaginare l’ambiente come una zona separata da una membrana cellulare, che andrà a dividere tale ambiente in due zone.

Se in queste due zone vi è una differenza nella quantità di soluto si andrà a creare un gradiente di concentrazione, e il soluto andrà in maniera spontanea ad equilibrarsi fra le due zone.

Nel concreto, se agli estremi di una membrana cellulare abbiamo due concentrazioni differenti di sale, e il sale ha la possibilità fisica di oltrepassare quella membrana, si andrà ad assistere ad un movimento delle molecole di sale attraverso la membrana, fino a quando non avremo la stessa concentrazione di sale da ogni lato di essa.

Infatti, la diffusione semplice lavora secondo gradiente di concentrazione, nel momento in cui si arriva ad un equilibrio il passaggio si interrompe.

(Motivo per il quale se introduciamo dello zucchero nell’acqua e si mescola, tutta l’acqua per gradiente diventa zuccherata, in maniera equilibrata.)

L’unica regola per questo genere di processo è che il soluto deve essere permeabile alla membrana.

Ciò deve essere chiaro, perché se nel nostro caso il sale non è il grado di attraversare la membrana non potrà fisicamente fare il processo di diffusione.

Per tale regola, la diffusione semplice è realizzabile solamente da piccole molecole polari o da molecola apolari.




Diffusione Facilitata con proteine trasportatori

Nel fenomeno di diffusione facilitata andiamo a osservare il trasporto spontaneo, esorgonico senza richiesta di energia sotto forma di atp, di molecole polari di dimensioni più complesse.

Infatti come illustrato precedentemente, ne esistono due tipi di diffusione facilitata.

Nel caso della diffusione facilitata da proteine trasportatori si nota che sulla membrana cellulare sussistono delle proteine intrinseche.

Le proteine intrinseche o integrali, sono proteine che attraversano tutta la membrana, da lato a lato, creando una sorta di ponte o canale.

Quando arriva la molecola che deve attraversare la membrana, la proteina trasportatrice si lega ad essa cambiando la sua conformazione.

Il cambiamento di conformazione permette alla molecola di essere trasportata da un lato all’altro della membrana.

Tutto ciò avviene sempre secondo gradiente di concentrazione e la molecola che innesca il cambiamento di conformazione si viene a definire ligando.

 

Diffusione Facilitata con proteine canali

Questa tipologia di diffusione facilitata, simile a quella appena vista in precedenza, differisce prevalentemente per la tipologia di trasporto, e per le molecole che la utilizzano.

Infatti, in questo caso, la proteina non è un trasportatore diretto ma una sorta di canale.

Non avviene un legame fra proteina e soluto, ma la proteina reagisce al gradiente di concentrazione attivandosi.

Quando una proteina canale si attiva, cambia la propria conformazione creando un poro idrofilo.

Il poro idrofilo è un canale che si allarga nella membrana, che permette il passaggio di soluto.

è come immaginarsi di avere una sorta di buco chiuso, nella membrana che a necessità si allarga e fa passare determinate molecole.

La caratteristica chiave di questa tipologia di diffusione, è che molto spesso il soluto è rappresentato dagli ioni; per questo prende anche il nome di canale ionico.

Infatti, considerando che gli ioni sono atomi o molecole possedenti una carica elettrica, questi canali ionici possono attivarsi anche per differenza di voltaggio, e non solo per differenza di concentrazione.

è possibile anche dire che una differenza di voltaggio in un lato della membrana va a creare un potenziale di membrana, che è un processo fisiologico che va a regolare numerosi funzionalità vitali delle cellule.

Motivo stesso per cui gli elettroliti sono tanto importanti per attuare in una maniera equilibrata questa tipologia di trasporto.




Osmosi

Questo è l’ultimo e più atipico trasporto passivo: l’osmosi.

Quando andiamo a definire il termine osmosi, andiamo a descrivere quel fenomeno in cui non può avvenire una diffusione semplice a causa dell’inabilità del soluto di attraversare la membrana.

In questo caso, visto che il soluto non può fisicamente attraversare la membrana, sarà l’acqua stessa a muoversi, andando a equilibrare il soluto.

Infatti, nel modo più chiaro possibile, il fenomeno d’osmosi si intende come quel fenomeno in cui avviene un trasporto d’acqua attraverso la membrana.

Quindi sarà l’acqua che muovendosi andrà a bilanciare il gradiente di concentrazione.

Su questa base, è possibile introdurre il concetto di soluzione ipotonica, isotonica e ipertonica, visionabili nell’articolo a sé dedicato sull’osmosi.

Questo fenomeno è anche essenziale per descrivere la capacità delle piante nel rimanere erette, infatti è alla base del fenomeno della pressione di turgore.

 

Uniporto Simporto Antiporto

Infine bisogna citare gli ultimi 3 termini specifici che possiamo ritrovarci di fronte, quando andiamo ad approcciare questo argomento.

Stiamo parlando dell’uniporto, simporto e antiporto.

Queste sono delle banali descrizioni, sulla direzione stessa del trasporto di soluto, e della sua quantità da un punto di vista di sostanze.

Infatti, con il termine uniporto andiamo a intendere quei trasporti dove viene trasportato solamente un soluto; come per esempio in una diffusione semplice, ove viene trasportato solo del sale.

Con il termine simporto andiamo a intendere quelle tipologie di trasporti, dove vengono trasportate più molecole di soluto nella stessa direzione; per esempio se avviene una diffusione semplice di sale e cloro.

Infine con il termine antiporto andiamo a definire quelle tipologie di trasporto, dove un soluto viene portato in una direzione, ma contemporaneamente un altro soluto passa nella direzione opposta; come nell’esempio del sale che passa dalla zona A alla zona B, ma in contemporanea il cloro passa dalla seconda zona alla prima.

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