Trasporto attivo e passivo

Contenuto

• Esempi di trasporto passivo
• Esempi di trasporto attivo

È chiamato trasporto cellulare allo scambio di sostanze tra l'interno della cellula e l'ambiente esterno in cui si trova. Ciò avviene tramite membrana plasmatica, che è una barriera semipermeabile che delimita la cellula.

Il trasporto cellulare è fondamentale per l'ingresso di nutrienti e sostanze disciolte nell'ambiente, e l'espulsione di residui o sostanze metabolizzate all'interno della cellula, come ormoni o enzimi. In base alla sua direzione di spostamento della materia e al suo costo energetico, parleremo di:

• Trasporto passivo. Andando a favore del gradiente di concentrazione, cioè da un mezzo più concentrato a uno meno concentrato, avviene per diffusione attraverso la membrana e non ha alcun costo energetico, poiché sfrutta i movimenti casuali delle molecole (la loro energia cinetica ). Esistono quattro tipi di trasporto passivo:
  • Diffusione semplice. Il materiale si sposta dall'area più concentrata a quella meno concentrata fino a quando i livelli si equalizzano.
  • Diffusione facilitata. Il trasporto è gestito da speciali proteine ​​di trasporto che si trovano all'interno della membrana cellulare.
  • Filtrazione. La membrana plasmatica ha pori attraverso i quali materiale di una dimensione specifica può fuoriuscire al suo interno per pressione idrostatica.
  • Osmosi. Simile alla semplice diffusione, dipende dal passo di molecole di acqua attraverso la membrana, a causa della pressione del mezzo e della sua selettività.

• Trasporto attivo. A differenza del passivo, corre contro il gradiente di concentrazione (da una zona meno concentrata a una più concentrata), quindi ha un costo dell'energia cellulare. Ciò consente alle cellule di accumulare il materiale di cui hanno bisogno per i loro processi di sintesi.

Esempi di trasporto passivo

1. Dissoluzione nello strato fosfolipidico. Pertanto, molti elementi entrano nella cellula, come acqua, ossigeno, anidride carbonica, vitamine liposolubili, steroidi, glicerina e alcoli a basso peso molecolare.
2. Ingresso attraverso canali proteici interi. Alcune sostanze ioniche (caricate elettricamente), come sodio, potassio, calcio o bicarbonato, passano attraverso la membrana guidate da canali e proteina speciale per questo, piccolissimo.
3. I glomeruli renali. Filtrano il sangue nei reni, spogliandolo di urea, creatinina e sali, attraverso un processo di ultrafiltrazione effettuato dai capillari, impedendo il passaggio degli elementi più grandi ed espellendo quelli più piccoli grazie alla pressione dell'ambiente.
4. Assorbimento del glucosio. Le cellule sono sempre mantenute con una bassa concentrazione di glucosio, facendolo fluire sempre per diffusione al loro interno. Per fare questo, le proteine ​​trasportatrici lo trasportano e lo trasformano in glucosio-6-fosfato.
5. L'azione dell'insulina. Questo ormone secreto dal pancreas favorisce la diffusione del glucosio nel sangue nelle cellule, riducendo la presenza di zucchero nel sangue, svolgendo un ruolo emoregolatore.
6. Diffusione di gas. La semplice diffusione consente l'ingresso dei gas prodotti della respirazione, dall'esterno nelle cellule dalla loro concentrazione nel sangue. In questo modo viene espulsa la CO₂ e viene utilizzato l'ossigeno.
7. Sudorazione. L'escrezione del sudore attraverso la pelle avviene per osmosi: il liquido scorre verso l'esterno e trasporta tossine e altre sostanze con sé.
8. Radici delle piante. Hanno membrane selettive che consentono all'acqua e ad altri minerali di entrare all'interno della pianta, per poi inviarla alle foglie per fotosintetizzare.
9. Assorbimento intestinale. Le cellule epiteliali dell'intestino assorbono l'acqua e altri nutrienti dalle feci, senza permettere loro di entrare nel flusso sanguigno. Detta selettività avviene anche passivamente, attraverso il gradiente elettrolitico.
10. Il rilascio di enzimi e ormoni nel flusso sanguigno. È spesso prodotto dalla meccanica di alta concentrazione intracellulare, senza alcun costo di ATP.

Esempi di trasporto attivo

1. Pompa sodio-potassio. È un meccanismo a membrana cellulare che permette, attraverso una proteina trasportatrice, di espellere il sodio dall'interno della cellula e di sostituirlo con il potassio, mantenendo gradienti ionici (basso sodio e abbondante potassio) e l'opportuna polarità elettrica.
2. Pompa di calcio. Un'altra proteina di trasporto presente nella membrana cellulare, permette al calcio di essere trasportato contro il suo gradiente elettrochimico, dal citoplasma verso l'esterno.
3. Fagocitosi. I globuli bianchi che permettono di difendere l'organismo incorporano, attraverso sacche nella loro membrana plasmatica, le particelle estranee che successivamente espelleremo.
4. Pinocitosi. Un altro processo di fagocitazione procede attraverso invaginazioni nella membrana che consentono l'ingresso di fluido ambientale. È qualcosa che l'ovulo fa durante la sua maturazione.
5. Esocitosi. Contrariamente alla fagocitazione, espelle gli elementi del contenuto cellulare attraverso sacche membranose che si muovono verso l'esterno, fino a fondersi con la membrana e aprirsi verso l'esterno. Ecco come comunicano i neuroni: trasmettono contenuti ionici.
6. Infezione da HIV. Il virus dell'AIDS entra nelle cellule sfruttando la loro membrana, legandosi alle glicoproteine ​​presenti nel loro strato esterno (recettori CD4) e penetrando attivamente al loro interno.
7. Transcitosi. Miscela di endocitosi ed esocitosi, consente il trasporto di sostanze da un mezzo all'altro, ad esempio, dai capillari sanguigni ai tessuti circostanti.
8. Fototransferasi dello zucchero. Un tipico processo di certo batteri come coli, che consiste nel modificare chimicamente i substrati all'interno per attirare gli altri legame covalente e quindi risparmiare molta energia.
9. Assorbimento di ferro. Il ferro viene assorbito da molti batteri secernendo siderofori come l'enterobactina, che si lega ai chelati che formano il ferro e viene quindi assorbito per affinità nei batteri, dove viene rilasciato il metallo.
10. Assorbimento di LDL. Questa lipoproteina con esteri di colesterolo viene catturata dalla cellula grazie all'azione di un'apoproteina (B-100) che ne consente l'ingresso nella membrana e la successiva decomposizione in aminoacidi.