Diferencia entre transporte activo primario y secundario

Tanto el transporte activo primario como el secundario requieren energía en forma de

El transporte activo de moléculas a través de las membranas celulares es uno de los principales factores a nivel molecular para mantener la homeostasis en el organismo. Este tipo de transporte requiere energía ya que transporta moléculas en contra de su gradiente de concentración.

Se divide en dos tipos según la fuente de energía utilizada, denominados transporte activo primario y transporte activo secundario. En el transporte activo primario, la energía procede directamente de la descomposición del ATP. En el transporte activo secundario, la energía se deriva secundariamente de la energía que se ha almacenado en forma de diferencias de concentración iónica entre los dos lados de una membrana.

La bicapa lipídica constituye una barrera para el movimiento de diferentes sustancias. Sin embargo, algunas sustancias, especialmente las solubles en lípidos, son capaces de atravesar esta bicapa lipídica mediante la difusión.

Las proteínas de membrana presentan diferentes propiedades para el transporte de sustancias. Sus estructuras moleculares interrumpen la continuidad de la bicapa lipídica y constituyen así una vía alternativa a través de la membrana celular. De ahí que la gran mayoría de las proteínas de membrana se consideren proteínas de transporte. Desempeñan un papel crucial en el mantenimiento de la concentración de iones intracelulares y extracelulares en un nivel fisiológico.

Transporte activo secundario

Existen dos variantes de transporte activo secundario: el cotransporte (también conocido como symport) y el intercambio (también conocido como antiport). Las proteínas de transporte responsables del transporte activo secundario se denominan transportadores activos secundarios y se denominan específicamente cotransportadores (también conocidos como simportadores) e intercambiadores (también conocidos como antiportadores). El cotransporte y los cotransportadores también se escriben comúnmente como cotransporte y cotransportadores, respectivamente. El sodio es el ion impulsor de muchos cotransportadores e intercambiadores y, por tanto, estas proteínas transportadoras también pueden denominarse cotransportadores acoplados al sodio. Del mismo modo, hay muchos ejemplos de cotransportadores e intercambiadores acoplados a protones. Las figuras 1 y 2 ofrecen un resumen de estos procesos de transporte activo secundario.

En el transporte activo secundario, el movimiento de un ion impulsor hacia abajo de un gradiente electroquímico se utiliza para impulsar el transporte ascendente de otro ion/molécula contra un gradiente de concentración o electroquímico. Existen dos tipos de procesos de transporte activo secundario: el cotransporte (también conocido como symport) y el intercambio (también conocido como antiport). En el cotransporte, la dirección del transporte es la misma para el ion impulsor y la molécula/ion impulsado, mientras que en el intercambio, el ion impulsor y el ion/molécula impulsado se transportan en direcciones opuestas. X e Y representan los sustratos del transportador. Na+, sodio; K+, potasio; ATP, adenosín trifosfato; ADP, adenosín difosfato; Pi, fosfato inorgánico.

Transporte pasivo

A diferencia del transporte activo primario, en el transporte activo secundario, el ATP no se acopla directamente a la molécula de interés. En su lugar, otra molécula se mueve hacia arriba en su gradiente de concentración, lo que genera un gradiente electroquímico. A continuación, la molécula de interés es transportada por el gradiente electroquímico. Aunque este proceso sigue consumiendo ATP para generar ese gradiente, la energía no se utiliza directamente para mover la molécula a través de la membrana, por lo que se conoce como transporte activo secundario. En el transporte activo secundario se utilizan tanto antiportadores como simportadores. Los cotransportadores pueden clasificarse como simportadores y antiportadores, dependiendo de si las sustancias se mueven en la misma dirección o en direcciones opuestas a través de la membrana celular.

El transporte activo secundario introduce iones de sodio, y posiblemente otros compuestos, en la célula. Cuando las concentraciones de iones de sodio se acumulan fuera de la membrana plasmática debido a la acción del proceso de transporte activo primario, se crea un gradiente electroquímico. Si existe una proteína de canal y está abierta, los iones de sodio serán arrastrados a través de la membrana. Este movimiento se utiliza para transportar otras sustancias que pueden unirse a la proteína transportadora a través de la membrana. Muchos aminoácidos, así como la glucosa, entran en la célula de esta manera. Este proceso secundario también se utiliza para almacenar iones de hidrógeno de alta energía en las mitocondrias de las células vegetales y animales para la producción de ATP. La energía potencial que se acumula en los iones de hidrógeno almacenados se traduce en energía cinética cuando los iones atraviesan la proteína canalizadora ATP sintasa, y esa energía se utiliza para convertir el ADP en ATP.

Difusión facilitada

El transporte activo secundario se define como el transporte de un soluto en la dirección de su potencial electroquímico creciente acoplado a la difusión facilitada de un segundo soluto (generalmente un ion) en la dirección de su potencial electroquímico decreciente. Los agentes de acoplamiento son proteínas de membrana (portadoras), cada una de las cuales cataliza simultáneamente la difusión facilitada del ion impulsor y el transporte activo de un soluto determinado. La revisión comienza con algunas consideraciones sobre la energía, seguidas de una presentación de la cinética del transporte activo secundario. Se discuten ejemplos de la información que se puede obtener con estos estudios. En la segunda parte, se presentan algunos ejemplos de transporte secundario; también se describen las características de los portadores correspondientes. Los distintos sistemas de transporte presentados son: el simport de D-glucosa/Na+ en las membranas en cepillo, el simport de lactosa/H+ en E. coli, el antiport de Na+/H+, los distintos sistemas de transporte en la membrana mitocondrial interna.