Classificazione dei Trasporti di Membrana
La membrana cellulare isola la cellula e controlla ciò che entra ed esce. La maggior parte delle sostanze non la attraversa liberamente e richiede trasportatori.
_15102024_Trasportatori/media/08farmacologia-f15102024trasportatori-img1.jpeg)
Passano facilmente la membrana:
- Gas: ossigeno, anidride carbonica, azoto (quest’ultimo molto permeabile, così da essere eliminato rapidamente quando in eccesso).
- Piccole molecole non cariche, come l’etanolo (permea bene anche la barriera ematoencefalica).
Sono poco permeabili urea e acqua (per l’acqua esistono sistemi dedicati, le acquaporine, che ne regolano il trasporto in tempi rapidi, es. riassorbimento nel dotto collettore renale). Non superano la membrana gli ioni, le molecole cariche grosse (aminoacidi, proteine, acidi nucleici) e le molecole grosse non cariche (glucosio, fruttosio): tutte richiedono trasportatori.
Classificazione per energia
I trasporti si classificano in base all’energia richiesta:
- Diffusione semplice — la sostanza si scioglie nella membrana e la attraversa. Es. il cortisolo, talmente liposolubile da diffondere passivamente (→ Glucocorticoidi).
- Trasporti passivi — non richiedono energia: il passaggio avviene solo secondo il gradiente elettrochimico e di concentrazione. Es. i canali ionici (la specificità è data dalla carica delle pareti: cariche negative fanno passare cationi, cariche positive anioni) e alcuni carrier che aumentano la velocità, come quelli del glucosio.
- Trasporti attivi — consumano ATP per lavorare contro gradiente. Hanno capacità inferiore al passivo, perché il trasportatore stringe una relazione intima con substrato e ATP e non media un passaggio immediato. Un canale lascia passare 10–100 milioni di ioni al secondo (fenomeno esplosivo), una pompa (es. sodio-potassio) circa 1000. Si distinguono:
- Attivi di I grado (primari): l’energia viene dall’ATP. Es. Pompa Sodio-Potassio ATPasi.
- Attivi di II grado (secondari): l’energia viene da un gradiente ionico (a sua volta generato da un trasporto attivo primario), non dall’ATP. Vincono gradienti minori. La gran parte sfrutta il gradiente del sodio creato dalla pompa Na⁺/K⁺: il sodio, concentrato all’esterno, tende sempre a rientrare portandosi dietro un altro soluto (simporto). Il sodio nei trasporti secondari entra sempre nella cellula; può uscire solo grazie all’ATPasi, perché troppo concentrato all’esterno per uscire spontaneamente.
Direzionalità
_15102024_Trasportatori/media/08farmacologia-f15102024trasportatori-img4.jpeg)
- Uniporto: fa passare una sola sostanza in un’unica direzione.
- Simporto: trasporta due soluti insieme nella stessa direzione (ne esistono moltissimi).
- Antiporto: lega due substrati e li porta in direzioni opposte (es. la pompa Na⁺/K⁺).
Meccanismo ping-pong
_15102024_Trasportatori/media/08farmacologia-f15102024trasportatori-img5.jpeg)
Confrontando la cinetica del glucosio: il suo ingresso nell’eritrocita avverrebbe anche senza trasportatore (in iperglicemia la concentrazione esterna è maggiore), ma ci metterebbe un’eternità — una diffusione passiva non avrebbe significato fisiologico. I trasportatori del glucosio (GLUT-1) lo velocizzano con un meccanismo di ping-pong: recuperano la sostanza all’interno, subiscono una modificazione conformazionale, espongono la faccia esterna e la rilasciano. Anche la pompa sodio-potassio ATPasi funziona così.
🔗 Collegamenti
- Pompa Sodio-Potassio ATPasi — 🔗 trasporto attivo primario che alimenta i secondari
- ATPasi — 📋 trasportatori attivi enzimatici
- Assorbimento Epiteliale di Sodio e Glucosio — 🔗 esempio di trasporto attivo secondario