Transporte activo
Transporte activo es un término que agrupa todas las formas de transferir moléculas de forma activa a través de una membrana biológica, desde iones pequeños hasta proteínas enteras.
Este transporte se denomina activo porque requiere energía para desencadenar el traslado, en contraste con el transporte pasivo (como la difusión), que es consecuencia de gradientes de concentración simples y presión osmótica.
El transporte activo suele ser necesario cuando el traslado se hace en contra de un gradiente, ya sea un gradiente de concentración o un gradiente electroquímico. Por ejemplo, con una alta concentración de iones de sodio dentro de la célula en comparación con el medio externo, la difusión natural es que el sodio salga de la célula. Si es al contrario, y la célula requiere que entre más sodio, debe hacerse de forma activa, en contra del gradiente.
Ese proceso suele requerir energía para el traslado, bien por medio del consumo de ATP, bien utilizando un gradiente electroquímico diferente. El primero se llama transporte activo primario, que tiene una fuente directa de energía; el segundo se denomina transporte activo secundario y utiliza otro gradiente (llamado también cotransporte). Entrando en detalles, si el gradiente secundario va en la misma dirección que el transporte, se denomina «simporte». Si el gradiente secundario va en dirección opuesta, se denomina «antiporte».
El ejemplo más obvio de transporte activo son los canales iónicos transmembrana, aunque existen innumerables variantes.
La energía que necesita el transporte activo para ser funcional suele requerir la presencia de cofactores con moléculas como el ATP, o de iones y moléculas, como el oxígeno y el hidrógeno. Si el transporte puede proceder en ausencia de oxígeno o hidrógeno, lo más probable es que se trate de un transporte pasivo.
Este es un ejemplo de iones transportados por el segmento ascendente grueso del nefrón.
La ruta paracelular Na+ (abajo) es difusión pasiva a través de la membrana. La bomba Na+/K+ (arriba a la derecha) es transporte activo primario, lo que requiere el consumo de moléculas de ATP para transferir iones a través de la membrana. El cotransporte Na+/K+/Cl- (arriba a la izquierda) es un transporte activo secundario que utiliza gradientes de concentración como fuente de energía (en la misma dirección, por lo que es un simporte).
Por supuesto, las bombas requieren la presencia de todos los cofactores (ya sean simporte o antiporte) para funcionar correctamente. Si falta uno de los cofactores, por ejemplo K+ o Cl-, el cotransporte Na+/K+/Cl- se desactivará. No obstante, la ruta paracelular de Na+ no se vería afectada, porque no depende de K+ o Cl-.