I trasporti attivi sono un processo biologico in cui la cellula investe una grande quantità di energia per trasportare una sostanza esistente nel mezzo cellulare. Questo tipo di trasporto avviene contro gradiente di concentrazione, cioè dal luogo con la minore concentrazione a quello con la maggiore concentrazione della sostanza in esame. Le sostanze trasportate con dispendio energetico sono generalmente più grandi di quelle trasportate passivamente, tra questi ci sono gli ioni di potassio, ferro, sodio, calcio, idrogeno, tra gli altri, oltre agli zuccheri e aminoacidi.
Il più noto tra i trasporti attivi è ciò che accade nella chiamata pompa sodio e potassio. Questa pompa si trova in tutte le cellule degli organismi ed è questa pompa che genera impulsi nervosi per il sistema nervoso dell'individuo. La pompa sodio e potassio garantisce la conservazione delle differenze di concentrazione tra ioni sodio e potassio attraverso la membrana cellulare. Inoltre, controlla anche il volume cellulare e se non fosse per questo controllo molte cellule sarebbero così turgide da scoppiare.
La pompa sodio e potassio mira ad aumentare la concentrazione di ioni sodio (Na+) all'esterno della cellula e di ioni potassio (K+) all'interno della cellula. Di solito, la concentrazione di ioni sodio è già elevata all'esterno della cellula e la concentrazione di ioni potassio è già elevata all'interno della cellula. Ci si aspetterebbe che gli ioni sodio entrino e gli ioni potassio lascino la cellula, ma non è così, poiché il trasporto avviene contro il gradiente di concentrazione.
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L'invio costante di questi ioni dentro e fuori la cellula fa sì che la cellula consumi energia sotto forma di ATP (adenosina trifosfato o adenosina trifosfato). Ad ogni attivazione della pompa sodio e potassio, tre ioni sodio si legano a una proteina trasportatrice. L'energia fornita dall'ATP altera la forma della proteina e quindi favorisce l'uscita degli ioni sodio. Allo stesso tempo, due ioni potassio si legano alla proteina che ritorna alla sua forma originale quando l'ATP si scolla e questo spinge gli ioni potassio nella cellula.
Oltre alla pompa del sodio e del potassio, nel nostro corpo avvengono diversi altri trasporti attivi. Tra questi, il trasporto del glucosio dalle cellule intestinali al sangue, dopo la digestione dei carboidrati.
La compromissione del trasporto di membrana può causare una condizione chiamata fibrosi cistica. È una malattia umana ereditaria, causata da problemi in un gene situato sul cromosoma 7, che controlla la sintesi proteica. CFTR, il regolatore del trasporto di ioni cloruro e acqua attraverso le membrane cellulari polmonari e intestinali. La mancanza di questa proteina provoca l'accumulo di muco nell'intestino e nei polmoni, causando diversi sintomi nel paziente, tra essi: malnutrizione dovuta al mancato assorbimento efficiente dei nutrienti nell'intestino, difficoltà respiratorie e infezioni batterico.
Le persone affette da questa forma della malattia raramente raggiungono i trent'anni. Questo gene localizzato sul cromosoma 7 è molto mutabile, essendo state scoperte almeno 900 mutazioni che hanno causato la malattia, e quindi i sintomi possono variare notevolmente tra i pazienti. Un bambino avrà la fibrosi cistica solo se eredita il gene difettoso da entrambi i genitori, questo accade in 1 persona su 29.
Denisele Neuza Aline Flores Borges
Biologa e Master in Botanica
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