ultimo aggiornamento: 26 Maggio 2020 alle 17:18

definizione

Si definisce trasporto attivo lo spostamento di ioni, di molecole o sostanze attraverso la membrana plasmatica, mediato da una proteina transmembrana detta trasportatore di membrana (carrier): a differenza di quanto avviene nel trasporto passivo, nel trasporto attivo è richiesta una spesa energetica ed è sempre necessaria la mediazione di un trasportatore; in genere, in questa forma di trasporto, le molecole si muovono contro un gradiente elettrico, chimico o elettrochimico.

Un elemento si definisce transmembrana quando si affaccia sia sul versante esterno della cellula, sia dalla parte citoplasmatica, presentando dei siti di legame in grado di legare gli ioni o le molecole che devono essere trasportate all’interno: grazie alla modificazione della propria conformazione, la proteina trasportatrice possiede la capacità di trasferire le molecole da un lato della membrana cellulare all’altro lato; una volta effettuato il trasporto, rilasciando la sostanza, riprende la forma originaria.

Si distinguono due classi principali di trasporto attivo: il trasporto primario, che usa direttamente l’energia per ottenere il trasferimento e quello secondario, in cui avviene lo spostamento di una molecola grazie al movimento primario di un’altra.

trasporto attivo primario

Nel trasporto primario il movimento della sostanza attraverso la membrana è accoppiato direttamente al consumo di energia, prodotta dall’idrolisi di molecole di adenosintrifosfato (ATP): infatti, nella maggior parte dei casi, il trasporto primario è effettuato da ATPasi, cioè enzimi in grado di scindere la molecola di ATP; un tipico trasportatore primario, presente universalmente nelle cellule è la pompa sodio-potassio (ATPasi Na⁺/K⁺), che contribuisce al mantenimento del potenziale di membrana.

trasporto attivo secondario

Nel trasporto secondario non viene speso direttamente ATP, ma viene sfruttata la differenza di potenziale elettrochimico creata dai trasportatori attivi che pompano ioni al di fuori della cellula: in pratica si basa comunque sul consumo di ATP, anche se questo è finalizzato al mantenimento della differenza di potenziale, senza la quale non ci sarebbe possibilità di trasporto secondario. Il gradiente creato tramite trasporto secondario può anche essere utilizzato da altri trasportatori: pur trattandosi dello stesso principio del trasporto secondario, in questo caso il fenomeno può prendere il nome di trasporto terziario.

Esistono due forme di trasporto secondario:

⇒ uniporto – il trasporto secondario di una sola sostanza che si muove sfruttando la differenza di potenziale elettrochimico creato dai fenomeni di trasporto attivo primario; esempio tipico è la pompa Na⁺/K⁺.

⇒ cotrasporto – in grado di effettuare il trasporto contemporaneo di due specie ioniche o di altri soluti; si divide a sua volta in:

⇒ antiporto – è il trasporto contemporaneo di due specie ioniche o di altri soluti che si muovono in direzioni opposte attraverso la membrana: mentre una delle due sostanze si muove contro gradiente di concentrazione, l’altra fluisce secondo gradiente di concentrazione, da un compartimento ad alta concentrazione ad uno a bassa concentrazione. L’energia generata dal trasporto secondo gradiente permette il trasporto della seconda specie contro gradiente di concentrazione: tipico esempio è la pompa sodio-calcio (carrier Na⁺/Ca⁺), che contribuisce al mantenimento dell’omeostasi intracellulare degli ioni calcio, che devono essere presenti in basse concentrazioni.

⇒ simporto – usa, analogamente all’antiporto, il flusso di un soluto secondo gradiente per muovere un’altra molecola contro gradiente ma il movimento avviene in questo caso attraversando la membrana nella stessa direzione (le due molecole si muovono nella stessa direzione): un esempio è il simportatore del glucosio, che cotrasporta secondo gradiente due ioni sodio per ogni molecola di glucosio importata nella cellula; anche gli amminoacidi seguono il movimento del sodio.