TRASPORTO DI MEMBRANA

Trasporto passivo
Per approfondire, vedi la voce trasporto passivo.

Il trasporto passivo consiste nel passaggio di molecole secondo gradiente. Per tale passaggio non è richiesto l’utilizzo di energia biochimica (come ATP). Esso può essere mediato da proteine di membrana. Questo tipo di trasporto può essere di tre tipi differenti: diffusione semplice, diffusione facilitata, osmosi.

Diffusione semplice

La diffusione semplice è un tipo di trasporto che non necessita di nessun sistema proteico. È definito semplice perché le molecole che sfruttano questo trasporto sono tutte apolari, cioè capaci di diffondere attraverso il doppio strato lipidico (anch’esso apolare). Tali molecole hanno solitamente le caratteristiche dei lipidi. In questo tipo di trasporto, il gradiente di concentrazione è favorevole, ed è di segno positivo. Non c'è pertanto una spesa energetica in termini di ATP per spingere la molecola dall’altra parte della membrana.

Diffusione facilitata
Per approfondire, vedi la voce diffusione facilitata.

La diffusione facilitata differisce da quella semplice perché sono presenti delle proteine trasportatrici, proteine di membrana che facilitano ed aumentano la velocità del passaggio di una determinata molecola, attraverso la formazione di legami deboli, necessari per facilitare il rilascio della molecola dall’altra parte della membrana. In questo tipo di trasporto, il gradiente di concentrazione è favorevole, ed è di segno positivo, pertanto non c’è una spesa energetica (in termini di ATP) per spingere la molecola dall’altra parte della membrana.

Osmosi
Per approfondire, vedi la voce osmosi.

Quando una membrana non fa passare le molecole di soluto ma solo quelle di solvente (che nel caso delle membrane biologiche è acqua) allora la membrana si dice semipermeabile per quel soluto specifico. La membrana plasmatica, ad esempio, è semipermeabile per molti soluti. Quando esiste un gradiente di concentrazione ai lati di una membrana semipermeabile le molecole di soluto non possono diffondere dall'area a concentrazione maggiore a quella a concentrazione minore. Si assiste, dunque, al fenomeno dell'osmosi, cioè al passaggio delle molecole di solvente dall'area a minor concentrazione di soluto a quella a maggior concentrazione di soluto, in modo da diluire la soluzione più concentrata e annullare il gradiente di concentrazione.

Trasporto attivo
Per approfondire, vedi la voce trasporto attivo.

Il trasporto attivo permette il passaggio di soluti contro gradiente di concentrazione. Tale passaggio è mediato da proteine di membrana che richiedono l’utilizzo di energia biochimica (ATP). Questo tipo di trasporto può essere ulteriormente suddiviso in diverse tipologie: trasporto attivo primario e trasporto attivo secondario.

Trasporto attivo primario
Scissione dell'ATP in ADP e fosfato inorganico

Il trasporto attivo primario è mediato da proteine di membrana trasportatrici di soluti. Si occupa di trasferire molecole contro un gradiente di concentrazione, richiedendo la presenza di ATP (si verifica quindi una spesa energetica). Il trasporto attivo primario è in grado di generare un gradiente di concentrazione ed un gradiente elettrico a cavallo della membrana cellulare (come avviene, ad esempio, quando vengono traspostati degli ioni). Lo spostamento di un soluto dall’altra parte della membrana, ad opera della proteina di membrana, è strettamente legato alla reazione esoergonica della conversione dell’ATP in ADP e fosfato inorganico.


Trasporto attivo secondario

Si parla di trasporto attivo secondario quando il trasporto di una molecola (A) contro gradiente è permesso dal gradiente di un'altra molecola (B) precedentemente creato da un trasporto attivo primario. Infatti è necessario che si verifichi prima il trasporto endoergonico (che cioè richiede energia) di B, affinché si accumuli da un lato della membrana. Successivamente si verifica il trasporto esoergonico di B nella direzione del gradiente, creato precedentemente dal trasporto attivo primario. Tale trasporto esoergonico è solitamente accoppiato al trasporto contro gradiente di A. Tale accoppiamento è definito cotrasporto ed è realizzato da proteine intrinseche della membrana cellulare capaci di riconoscere le molecole A e B. Solitamente B è uno ione, sodio o protone, che viene chiamato ione trainante (driver).

Esistono due tipi di cotrasporto: antiporto e simporto.

* L’antiporto, consente il passaggio contemporaneo ma in direzioni opposte di due ioni differenti.
* Il simporto, consente il passaggio contemporaneo ma nella stessa direzione di due ioni differenti.

Esempi di trasporti attivi [modifica]

Tra i trasporti attivi (cioè ATP dipendenti) figurano:

* Na+/K+ antiporto;
* Ca2+;
* H+;
* H+/K+ antiporto.

Tra i trasporti secondari figurano:

* Na+/glucosio simporto;
* Na+/amminoacidi simporto;
* Na+/Ca2+ antiporto;
* Na+/H+ antiporto.