Transport actif

Nous expliquons ce qu'est le transport actif primaire et secondaire, comment les molécules se déplacent, et nous donnons des exemples

Qu'est-ce que le transport actif?

Il Transport actif C'est le mouvement des substances d'un côté des membranes cellulaires contre leur gradient de concentration, c'est-à-dire d'où ils sont moins concentrés où ils sont plus concentrés. Puisqu'il ne se produit pas spontanément, c'est un processus qui nécessite généralement de l'énergie.

Toutes les cellules qui existent dans la nature sont délimitées par une membrane lipidique qui se comporte comme une barrière semi-perméable, c'est-à-dire qui permet le passage de certaines substances et empêche le passage des autres de l'intérieur et vice versa.

Un grand nombre de molécules se déplacent par le transport passif d'un côté des cellules, mais une partie importante des mécanismes cellulaires et, par conséquent, de la vie en soi Ils dépendent du transport actif des ions et des molécules tels que le glucose, le sodium, le potassium, le calcium, entre autres.

Étant donné que le transport actif n'est pas un processus énergétiquement favorable (il est «en montée), il est généralement attaché, directement ou indirectement, à un autre processus qui ressemble à une réaction d'oxydation, à l'hydrolyse de l'ATP, à l'écoulement des espèces chimiques en faveur de votre gradient, à l'absorption du soleil, etc.

Comment les molécules se déplacent-elles dans le transport actif?

Le mouvement des molécules ou des substances d'un côté des membranes cellulaires peut se produire de deux manières:

• PAssativement: Lorsque les molécules traversent les membranes spontanément par une simple diffusion - ou facilité par les pores et les canaux protéiques-. Dans ce cas, l'équilibre chimique entre les compartiments est recherché, c'est-à-dire à la suite de son gradient électrochimique ou de concentration (d'un lieu de concentration plus élevée à une concentration plus faible).
• POURCitalement: Lorsque les molécules sont transportées d'un côté des membranes cellulaires contre leur concentration ou leur gradient de charge. Il en résulte son accumulation inégale ou dans le déplacement de l'équilibre chimique entre les compartiments; Il a besoin d'énergie (il est thermodynamiquement défavorable, c'est-à-dire endegonique) et la participation de transporteurs de protéines spéciaux.

Transport actif primaire

El transporte activo primario es aquel donde el transporte de una molécula en contra de su gradiente químico (lo que resulta en su acumulación de un lado de la membrana) se acopla directamente a una reacción química exergónica, es decir, a una reacción donde se libera énergie.

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Les exemples les plus courants de transport actif primaire sont principalement représentés par ceux qui utilisent l'énergie libérée lors de l'hydrolyse de l'adénosine tryphosphate (ATP), une molécule considérée comme la monnaie d'énergie cellulaire la plus importante.

La bombe de sodium-potassium est un exemple de transport actif

Les cellules animales, par exemple, se déplacent activement ou le transportaient (contre leur gradient) de sodium (Na +) et le potassium (K +), en utilisant une structure de protéine de convoyeur très spéciale appelée la Bombe de sodium-potasio. Ceci est responsable de l'expulsion des ions sodium et de l'introduction d'ions potassium dans l'intérieur cellulaire, tout en hydrolysant l'ATP.

Il est important de garder à l'esprit que de nombreuses protéines qui participent à ce type de transport sont appelées "bombes".

Comment fonctionne le transporteur Na + / K+?

Les concentrations de sodium et de potassium sont différentes dans les cellules animales: le potassium est en concentration plus grande au niveau intracellulaire, par rapport à l'environnement extérieur, et le sodium est moins concentré à l'intérieur de la cellule que l'extérieur. Son transport actif grâce à la bombe de sodium / potassium est le suivant:

1. La pompe est "ouverte" dans l'espace cytosolique et rejoint 3 ions sodium (Na +), qui déclenche l'hydrolyse d'une molécule ATP (la pompe est phosphorylée).
2. Avec l'hydrolyse de l'ATP, la pompe change sa forme structurelle et est orientée comme «ouverte» à l'espace extracellulaire, où les ions sodiums permettent d'aller pour un phénomène d'affinité diminue.
3. Dans cette position, la pompe est désormais capable de rejoindre 2 ions de potassium (K +), ce qui entraîne la parasphorylation de la pompe et son changement sous la forme initiale, ouverte vers le cytosol. Cette ouverture libère des ions de potassium à l'intérieur de la cellule et est prêt pour un autre cycle de transport.

Généralement, le transport actif primaire réalise la mise en place d'importants gradients électrochimiques à partir de plusieurs points de vue pour l'activité cellulaire.

Transport actif secondaire

Le transport actif secondaire est le transport d'une molécule ou d'un soluté contre son gradient électrique ou de concentration (processus endergonique, qui nécessite de l'énergie) qui est attaché au transport d'une autre molécule en faveur de son gradient (processus exergonique, qui libère de l'énergie).

La particularité de ce type de transport actif a à voir avec le gradient de la molécule qui se déplace apparemment par transport passif a été précédemment établi par un processus de transport actif primaire, c'est-à-dire qu'il a également utilisé l'énergie.

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Comment ça marche?

Le transport actif primaire d'ions positifs ou négativement chargés parvient à établir un gradient électrochimique à l'intérieur de l'intérieur de la cellule; Ce type de transport est généralement considéré comme un mécanisme de "stockage d'énergie".

La raison de l'énoncé précédent est due au fait que lorsque les mêmes ions qui ont été activement transportés sont mobilisés par transport passif, ou ce qui est le même, en faveur de son gradient de concentration, l'énergie est libérée, car c'est un processus exergonique.

Le transport actif secondaire est appelé de cette manière car il utilise l'énergie «stockée» sous la forme d'un gradient de concentration ionique (qui a été établi par le transport actif primaire), pour déplacer d'autres molécules contre son gradient de concentration en même temps qui se produit le passif Transport de ceux qui ont été introduits pour la première fois par le transport primaire.

Habituellement, les protéines qui participent à ce type de transport actif sont Cotransporteurs qui utilisent l'énergie contenue dans les gradients électrochimiques. Cette collection peut déplacer des molécules dans la même direction (simportadores) ou dans des directions opposées (anti-transporteurs).

Un bon exemple du cotransport "secondaire" actif "" simport "est celui fabriqué par le cotransporteur de sodium / glucose dans la membrane cellulaire des cellules présentes dans la muqueuse intestinale des animaux.

Le convoyeur NA + / Glucose (Source: Alejandro Porto, via Wikimedia Commons)

Ce transporteur déplace les ions sodium en faveur de son gradient de concentration dans la cellule, tout en transportant des molécules de glucose dans l'intérieur cellulaire, contre son gradient de concentration.

Exemples de transport actifs

Le transport actif est un processus d'importance fondamentale pour la vie cellulaire, de sorte que de nombreux exemples peuvent être cités, parmi eux:

• Pompes (transport actif primaire) responsables du transport actif des ions, de petites molécules hydrophiles, des lipides, etc.
• Transporteurs (cotransporteurs, transport actif secondaire) qui sont responsables du mouvement des molécules telles que le glucose, les acides aminés, certains ions et autres sucres, entre autres.

Pompes déplacées par ATP pour le transport actif primaire

Le transport actif, en général, est un mécanisme de transport extrêmement important pour toutes les cellules, procaryotes (bactéries et arches) et eucaryotes (animaux, plantes et champignons).

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Le transport actif primaire est généralement médié par un type de protéine ou de complexe protéique.

Ces protéines sont essentiellement responsables du mouvement des ions contre leur gradient de concentration, en utilisant l'énergie libérée par l'hydrolyse ATP.

Toutes ces bombes ont généralement des sites différents pour l'Union ATP, généralement du côté de la membrane où ils sont confrontés au cytosol et selon ces sites de l'Union et l'identité des sous-unités qui les inventent, il existe différents types de types de Pompes Transporteurs:

• Les pompes de la classe "P", parmi lesquelles sont les protons de la membrane plasmique des bactéries, des plantes et des champignons; Na + / K + et Ca + 2 pompes de la membrane plasmique de toutes les cellules eucaryotes, etc.
• Les pompes de classe "V", comme celles de la membrane vide des plantes, des champignons et des levures; Les lysosomes pompes des cellules animales et des pompes dans la membrane plasmique de certaines cellules osseuses et rénales.
• Les pompes de classe "F", parmi lesquelles sont celles de la membrane plasmique bactérienne, de la membrane mitochondriale interne et de la membrane tilacoïdale des chloroplastes dans les cellules végétales.
• Les pompes de superfamille «ABC», qui comprennent des convoyeurs d'acides aminés, des sucres, des peptides, des phospholipides, des médicaments lipophiles et d'autres molécules dans certaines cellules animales et bactériennes.

Les références

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