- Qu'est-ce que le transport actif?
- Transport actif primaire
- Transport actif secondaire
- Co-transporteurs
- Différence entre l'exocytose et le transport actif
- Références
Le transport actif est un type de cellule de transport par lequel les molécules de soluté se déplacent à travers la membrane cellulaire, d'une zone avec une concentration plus faible de solutés à une zone 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 plus concentrées vers le côté où elles sont moins concentrées; C'est ce qui se produit spontanément sans qu'aucun type d'énergie ne soit appliqué dans le processus. Dans ce cas, on dit que les molécules descendent le gradient de concentration.
En revanche, dans le transport actif, les particules se déplacent contre le gradient de concentration et consomment par conséquent l'énergie de la cellule. Cette énergie provient normalement de l'adénosine triphosphate (ATP).
Les molécules dissoutes ont parfois une concentration plus élevée à l'intérieur de la cellule qu'à l'extérieur, mais si le corps en a besoin, ces molécules sont transportées à l'intérieur par des protéines porteuses présentes dans la membrane cellulaire.
Qu'est-ce que le 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 différentes concentrations sur les côtés opposés d'une membrane, on dit qu'il y a un gradient de concentration. Comme les atomes et les molécules peuvent être chargés électriquement, des gradients électriques peuvent également se former entre les compartiments de chaque côté de la membrane.
Le mouvement ionique est sélectif vis-à-vis des cations ou des anions en raison de la taille du pore et de sa polarisation. Lorsque deux anions passent de l'intérieur vers l'extérieur de la cellule, l'extérieur passe de +5 à +3. Source: Wikimedia commons. Auteur: Methylisopropylisergamide.
Il y a une différence de potentiel électrique à 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) à travers la membrane, qui est causée par une distribution inégale des charges.
Les gradients sont courants dans les membranes biologiques, de sorte qu'une dépense d'énergie est souvent nécessaire pour déplacer certaines molécules contre ces gradients.
L'énergie est utilisée pour déplacer ces composés à travers les protéines qui sont insérées dans la membrane et qui fonctionnent comme des transporteurs.
Si les protéines insèrent des molécules contre le gradient de concentration, c'est un transport actif. Si le transport de ces molécules ne nécessite pas d'énergie, le transport est dit passif. Selon la provenance de 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 des molécules à travers une membrane contre son gradient.
L'un des exemples les plus importants en biologie pour illustrer ce mécanisme de transport actif primaire est la pompe sodium-potassium, qui se trouve dans les cellules animales et dont la fonction est essentielle pour 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 a besoin d'énergie de l'ATP.
Transport actif secondaire
Le transport actif secondaire est celui qui utilise l'énergie stockée dans la cellule, cette énergie est différente de l'ATP et d'où vient sa 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 leur gradient de concentration.
Par exemple, en augmentant la concentration en ions sodium dans l'espace extracellulaire, du fait du fonctionnement de la pompe sodium-potassium, un gradient électrochimique est généré par la différence de concentration de cet ion de part et d'autre de la membrane.
Dans ces conditions, les ions sodium auraient tendance à se déplacer le long de leur gradient de concentration et retourneraient à l'intérieur de la cellule à travers les protéines transporteurs.
Co-transporteurs
Cette énergie issue du gradient électrochimique du sodium peut être utilisée pour transporter 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 de co-transporteur important est la protéine d'échange sodium-glucose, qui transporte les cations sodium le long de son gradient et, à son tour, utilise cette énergie pour entrer dans les molécules de glucose contre son gradient. C'est le mécanisme par lequel le glucose pénètre dans les cellules vivantes.
Dans l'exemple précédent, la protéine co-transporteuse déplace les deux éléments dans la même direction (à l'intérieur de la cellule). Lorsque les deux éléments se déplacent dans la même direction, la protéine qui les transporte est appelée un symporteur.
Cependant, les co-transporteurs peuvent également déplacer des composés dans des directions opposées; dans ce cas, la protéine de transport est appelée un anti-transporteur, bien qu'ils soient également connus sous le nom d'échangeurs ou de contre-transporteurs.
Un exemple d'anti-porteur est l'échangeur sodium-calcium, qui effectue l'un des processus cellulaires les plus importants pour éliminer le calcium des cellules. Il utilise l'énergie du gradient électrochimique de sodium pour mobiliser le calcium à l'extérieur de la cellule: un cation calcium part pour trois cations sodium qui entrent.
Différence entre l'exocytose et le transport actif
L'exocytose est un autre mécanisme important de transport cellulaire. Sa fonction est d'expulser le matériau résiduel de la cellule vers le fluide extracellulaire. Dans l'exocytose, le transport est médié 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 articles à transporter peuvent être déplacés dans les deux sens, vers l'intérieur ou vers l'extérieur. En revanche, l'exocytose ne transporte son contenu que vers l'extérieur.
Enfin, le transport actif implique des protéines comme milieu de transport, et non des structures membraneuses comme dans l'exocytose.
Références
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