Transport actif Ce qui le compose, transport primaire et secondaire

Le transport actif est un type de transport cellulaire par lequel des molécules de soluté se déplacent à travers la membrane cellulaire, à partir d'une zone à faible concentration de solutés dans une région où la concentration de ceux-ci est plus élevée.

Ce qui se passe naturellement, c’est que les molécules se déplacent du côté où elles sont le plus concentrées vers le côté où elles sont le moins concentrées; c'est ce qui se produit spontanément sans qu'aucune énergie ne soit appliquée dans le processus. Dans ce cas, on dit que les molécules se déplacent en faveur du gradient de concentration.

En revanche, dans le transport actif, les particules se déplacent contre le gradient de concentration et, par conséquent, consomment de l'énergie de la cellule. Cette énergie provient normalement de l'adénosine triphosphate (ATP).

Parfois, les molécules dissoutes ont une concentration plus élevée à l'intérieur qu'à l'extérieur de la cellule, mais si le corps a besoin, ces molécules sont transportées à l'intérieur par une des protéines de transport trouvées dans la membrane cellulaire.

Index

• 1 Qu'est-ce que le transport actif?
• 2 Transport actif primaire
• 3 Transport actif secondaire
  • 3.1 Co-transporteurs
• 4 Différence entre l'exocytose et le transport actif
• 5 références

Qu'est-ce qu'un transport actif?

Pour comprendre en quoi consiste le transport actif, il est nécessaire de comprendre ce qui se passe des deux côtés de la membrane à travers laquelle le transport se produit.

Lorsqu'une substance est à des concentrations différentes sur les côtés opposés d'une membrane, il est dit qu'il existe un gradient de concentration. Comme les atomes et les molécules peuvent avoir une charge électrique, des gradients électriques peuvent également être formés entre les compartiments des deux côtés de la membrane.

Il y a une différence de potentiel électrique chaque fois qu'il y a une séparation nette des charges dans l'espace. En fait, les cellules vivantes ont souvent ce qu'on appelle un potentiel de membrane, qui est la différence de potentiel électrique (tension) soit à travers la membrane, qui est causée par une répartition inégale des charges.

Les gradients sont fréquents dans les membranes biologiques, ce qui nécessite souvent une dépense énergétique pour déplacer certaines molécules contre ces gradients.

L'énergie est utilisée pour transférer ces composés à travers des protéines qui sont insérées dans la membrane et fonctionnent comme des transporteurs.

Si les protéines insèrent des molécules contre le gradient de concentration, il s'agit d'un transport actif. Si le transport de ces molécules ne nécessite pas d’énergie, on dit que le transport est passif. Selon l'endroit d'où provient l'énergie, le transport actif peut être primaire ou secondaire.

Transport actif primaire

Le transport actif primaire est celui qui utilise directement une source d'énergie chimique (par exemple, l'ATP) pour déplacer les molécules à travers une membrane contre son gradient.

L'un des exemples les plus importants en biologie pour illustrer ce mécanisme est la pompe sodium-potassium de transport actif primaire, qui se trouve dans les cellules animales et est essentielle pour la fonction de ces cellules.

La pompe sodium-potassium est une protéine membranaire qui transporte le sodium hors de la cellule et le potassium dans la cellule. Pour effectuer ce transport, la pompe nécessite de l'énergie de l'ATP.

Transport actif secondaire

Le transport actif secondaire est celui qui utilise l'énergie stockée dans la cellule, cette énergie étant différente de l'ATP et, par conséquent, la distinction entre les deux types de transport.

L'énergie utilisée par le transport actif secondaire provient des gradients générés par le transport actif primaire et peut être utilisée pour transporter d'autres molécules contre leurs gradients de concentration.

Par exemple, en augmentant la concentration d'ions sodium dans l'espace extracellulaire du fait du fonctionnement de la pompe à sodium-potassium, un gradient électrochimique est générée par la différence de concentration de cet ion sur les deux côtés de la membrane.

Dans ces conditions, les ions sodium tendraient à se déplacer en faveur de leur gradient de concentration et retourneraient à l'intérieur de la cellule par les protéines de transport.

Co-transporteurs

Cette énergie du gradient électrochimique de sodium peut être utilisée pour le transport d'autres substances contre leurs gradients. Ce qui se passe est un transport partagé et est effectué par des protéines de transport appelées co-transporteurs (car elles transportent deux éléments simultanément).

Un exemple d'une protéine importante de co-transporteur est l'échange de sodium et le glucose, qui transporte des cations sodium pour son gradient, et, à son tour, utilise cette énergie pour entrer molécules de glucose par rapport à son gradient. C'est le mécanisme par lequel le glucose pénètre dans les cellules vivantes.

Dans l'exemple précédent, la protéine de co-transporteur déplace les deux éléments dans la même direction (vers l'intérieur cellulaire). Lorsque les deux éléments se déplacent dans la même direction, la protéine qui les transporte est appelée simportador.

Cependant, les co-transporteurs peuvent également mobiliser des composés dans des directions opposées; dans ce cas, la protéine porteuse s'appelle un antiporteur, bien qu'ils soient également appelés échangeurs ou contre-transporteurs.

Un exemple d'antiporteur est l'échangeur de sodium et de calcium, qui effectue l'un des processus cellulaires les plus importants pour éliminer le calcium des cellules. Il utilise l'énergie du gradient de sodium électrochimique pour mobiliser le calcium à l'extérieur de la cellule: un cation de calcium s'éteint pour trois cations de sodium qui entrent.

Différence entre exocytose et transport actif

L'exocytose est un autre mécanisme important du transport cellulaire. Sa fonction est d'expulser la matière résiduelle de la cellule vers le liquide extracellulaire. Dans l'exocytose, le transport est assuré par des vésicules.

La principale différence entre l'exocytose et le transport actif est que, dans l'exositose, la particule à transporter est enveloppée dans une structure entourée d'une membrane (la vésicule), qui fusionne avec la membrane cellulaire pour libérer son contenu vers l'extérieur.

En transport actif, les éléments à transporter peuvent être déplacés dans les deux sens, vers l'intérieur ou vers l'extérieur. En revanche, l'exocytose ne transporte que son contenu vers l'extérieur.

Enfin, le transport actif implique des protéines comme moyen de transport et non des structures membraneuses comme dans l'exocytose.

Références

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