Fisiologia – Trasporto Attivo

Appunti prof. Manasseri (fisiologia umana, canale 2°)

Trasporto attivo

Il trasporto primario avviene sempre contro gradiente (elettrico o di concentrazione). È detto "meccanismo di pompe metaboliche", indicate con "pompe ATPasi dipendente".

• Pompa ATPasi Na+/K+ dipendente: Permette di creare un gradiente Na/K ed è una pompa ubiquitaria.
• Pompa ATPasi Na+/Ca++ dipendente: Si trova nel muscolo striato e liscio, espelle Ca++ e richiama Na+ all'interno.
• Pompa ATPasi Ca++ dipendente: Presente solo nel REL del muscolo cardiaco e striato; è capace di richiamare Ca++ per la contrazione.
• Pompa per gli idrogenioni, di tipo protonico.

Pompa Na+/K+

Quando la pompa non è fosforilata ha bassa affinità per il Na+. La pompa deve essere fosforilata, il che comporta la modificazione conformazionale della pompa e aumenta l'affinità per il Na+. La pompa defosforilata cede K, fosforilata lega Na+. Il Na è più idrofilo del K, l'acqua provoca la lisi cellulare se non viene espulso.

Il trasporto attraverso canali ionici e pompe metaboliche influisce sull'eccitabilità di neuroni, miocardio e muscolo. L'eccitabilità è data inoltre da altri due fattori: dalla composizione ionica intra ed extracellulare, nonché dai gradienti ionici transmembrana.

Nella cellula in stato di riposo c'è fisiologicamente una diversa composizione ionica tra i liquidi intra ed extracellulari, variabile dal punto di vista quantitativo da specie a specie. Devono essere soddisfatti due principi: equimolarità (il numero di moli delle particelle tra interno ed esterno deve essere perfettamente uguale) e la neutralità elettrica (anche il numero di cariche deve essere perfettamente uguale).

Il terzo aspetto fondamentale dell'eccitabilità è che a riposo esiste una differenza di cariche a livello di membrana: sulla superficie esterna si ha una netta prevalenza di cariche positive, mentre sulla superficie citoplasmatica una netta prevalenza di cariche negative. La cellula a riposo è polarizzata (potenziale di membrana a riposo).

Differenza di composizione ionica

Da cosa dipende questa differenza di composizione ionica? Dalla permeabilità selettiva delle membrane. Ecco i fattori che condizionano la permeabilità di membrana:

• Diversa velocità di diffusione passiva degli ioni attraverso la membrana.
• Trasporto attivo degli ioni attraverso la membrana.
• Meccanismi che determinano la presenza di K all'interno: la pompa Na/K, il gradiente elettrico e il gradiente di concentrazione.