El transporte activo de moléculas en contra de su gradiente de concentración es un proceso fisiológico esencial, que ocurre en todas las células siempre que haya un suministro externo de energía. Pero para profundizar más de lo que éste se trata, en primer lugar debemos saber que todas las células que existen en la naturaleza están delimitadas por una membrana lipídica, en la que se encuentran embebidos un gran número de proteínas y carbohidratos. Aunque esta membrana establece un límite entre el contenido celular y el medio externo, confiriéndole a la célula su forma, una de sus principales funciones es la de facilitar y regular el transporte de sustancias hacia adentro y hacia fuera de la célula, en el momento que ésta así lo necesite.
Y para hacer esto, esto se comporta como una gran barrera semipermeable, es decir, que permite el paso de algunas sustancias e impide el paso de otras de adentro hacia afuera y viceversa. Ya que sabemos esto y lo hemos entendido, veamos ahora cómo se mueven las moléculas en el transporte activo. El movimiento de moléculas o sustancias de un lado a otro de las membranas celulares puede ocurrir de dos formas. De forma pasiva, siempre que no requiera un suministro externo de energía. Y de forma activa, cuando requiere energía para ser llevado a cabo.
En el transporte pasivo, las moléculas a ser transportadas atraviesan las membranas de manera espontánea, desde el lugar donde se encuentran más concentradas hacia aquel en el que menos lo están. Es decir, se mueven siempre. en dirección de su gradiente de concentración, por lo que este tipo de transporte busca siempre mantener el equilibrio químico de algunas sustancias entre los compartimientos.
En el transporte activo, por el contrario, las moléculas son transportadas de un lado a otro de la membrana en contra de su gradiente de concentración o de carga, es decir, desde una zona de menor concentración a una de alta concentración. Esto hace que la sustancia a ser transportada se acumule de manera desigual adentro y fuera de la célula. Ya que este movimiento no es termodinámicamente favorable, no ocurre de manera espontánea, es decir, se debe trabajar para poder llevarlo a cabo. Por tanto, este trabajo es realizado por proteínas transportadoras especiales que consumen energía en forma de ATP. y que funcionan como puertos en la membrana celular.
En otras palabras, las sustancias que son transportadas deben pasar por estos puertos ya que no pueden atravesar por sí solas la bicarbia lipídica que integra la membrana celular. Existen dos tipos de transporte activo, el transporte activo primario y el transporte activo secundario. En el transporte activo primario, la energía necesaria para mover sustancias en contra de su gradiente de concentración es aportada por la descomposición del trifosfato de adenosina, también conocido como ATP, una molécula considerada como la moneda energética celular más importante, por lo que las proteínas encargadas de llevar a cabo este transporte, conocidas como ATP-ASAS o bombas de ATP, contienen ¡Gracias! uno o más sitios a los que esta molécula pueda unirse. La bomba de sodio potasio es la bomba más importante para la célula y por tanto el ejemplo más común de transporte activo primario.
Esta facilita el movimiento de iones de sodio al exterior de la célula y de iones de potasio al interior de la célula en contra de su gradiente de concentración. utilizando la energía liberada durante la hidrólisis del ATP. Para poder entender más este proceso de transporte, veamos rápidamente cómo funciona el transportador de sodio potasio. Pero antes de indagar sobre el funcionamiento de esta bomba, es necesario saber que ésta no se encuentra en las células porque sí y porque ya, sino porque cumple una función trascendental para la vida de las células animales.
que es la de mantener el potencial de la célula y para ello debe garantizar que en el interior de la célula se mantenga una concentración baja de sodio y niveles altos de potasio con respecto al exterior celular. Ahora que sabemos esto, veamos cómo funciona. Lo primero que ocurre es que la bomba, una vez que ha capturado una molécula de ATP, se abre en el espacio citosólico, permitiendo la unión de tres iones de sodio, lo cual dispara la hidrólisis del ATP y la fosforilación de la bomba, liberando ADP.
Con la hidrólisis del ATP, la bomba cambia su forma estructural, abriéndose ahora hacia el espacio extracelular, donde deja ir los iones de sodio por un fenómeno de disminución de la afinidad. En esta posición, ahora la bomba es capaz de unirse a dos iones de potasio, lo que resulta en la desfosforilación de la bomba y su rápido cambio de forma a la forma inicial. abierta hacia el citosol.
Esta apertura libera los iones de potasio dentro de la célula y de nuevo la bomba está lista para otro ciclo de transporte. Entendido esto, veamos ahora en qué consiste el transporte activo secundario. Este tipo de transporte activo, para ser llevado a cabo, acopla el transporte de una molécula en contra de su gradiente de concentración Gracias.
Proceso que ya sabemos que requiere energía al transporte de una segunda molécula a favor de su gradiente de concentración, ya que este último proceso es bastante exergónico. Es decir, libera una cantidad suficiente de energía que puede ser utilizada para transportar sustancias que requieren de esta. Una particularidad de este tipo de transporte tiene que ver...
con que el gradiente de la molécula que se mueve aparentemente por transporte pasivo fue establecido previamente por un proceso de transporte activo primario, es decir, que también utilizó energía. Pero, ¿cómo ocurre esto? Veamos entonces con más detenimiento cómo funciona. El transporte activo primario de iones cargados positiva o negativamente Gracias. consigue establecer un gradiente electroquímico en el interior celular.
Este tipo de transporte generalmente se considera como un mecanismo de almacenamiento de energía. La razón de esta afirmación se debe a que cuando los mismos iones que fueron transportados activamente son movilizados por transporte pasivo o lo que es igual en favor de su gradiente de concentración, se libera energía. pues se trata de un proceso exergónico. El transporte activo secundario se denomina de esta manera porque utiliza la energía almacenada en forma de gradiente de concentración iónica que fue establecido por un transporte activo primario para mover otras moléculas en contra de su gradiente de concentración al mismo tiempo que se produce el transporte pasivo de los que fueron primero introducidos por transporte primario.
Usualmente, las proteínas que participan en este tipo de transporte activo son cotransportadores, que utilizan la energía contenida en los gradientes electroquímicos. Estos cotransportadores pueden mover moléculas en la misma dirección, sin portadores, o en direcciones contrarias, antiportadores. Un buen ejemplo de cotransporte activo secundario de tipo sin porte es el realizado por el cotransportador sodio-glucosa en la membrana celular de las células presentes en la mucosa intestinal de los animales. Este transportador mueve iones de sodio en favor de su gradiente de concentración hacia dentro de la célula, al mismo tiempo que transporta moléculas de glucosa al interior celular en contra de su gradiente de concentración.
Finalmente, no podemos terminar sin mencionar Gracias. que el transporte activo es un proceso de fundamental importancia para la vida celular, por lo que pueden citarse una gran cantidad de ejemplos, entre ellos la fagocitosis de bacterias por macrófagos, el movimiento del ioncalcio fuera del músculo cardíaco, en la toma de agua y minerales por las células de las raíces de las plantas, en la secreción de enzimas, hormonas y anticuerpos. en el transporte de aminoácidos que se lleva a cabo a través del revestimiento intestinal del intestino medio y en la liberación de neurotransmisores por las neuronas.