La bomba de sodio-potasio es indispensable en el proceso de transporte activo primario que garantiza el buen funcionamiento del músculo cardíaco.
El transporte activo es el proceso biológico imprescindible para la vida. Esta actividad, que es selectiva y saturable, necesita energía para poder, a través de la membrana celular, movilizar sustancias en contra de su gradiente de concentración.
A diferencia del transporte activo, el transporte pasivo no requiere energía celular para que las sustancias se muevan desde una zona de concentración alta a otra de baja concentración. Este fenómeno se lleva a cabo de modo espontáneo contemplando el gradiente de concentración. Abarca los mecanismos de ósmosis, difusión simple y difusión facilitada.
Para los seres vivos, el transporte activo es esencial. Para garantizar la transmisión de impulsos nerviosos a las células del sistema nervioso, por ejemplo, la bomba de sodio-potasio tiene que conservar el gradiente electroquímico. Gracias al transporte activo, las raíces de las plantas pueden absorber del suelo iones minerales primordiales (potasio, fosfatos y nitratos). Es preciso, además, para que las células inmunitarias se muevan y haya condiciones aptas en pos de la identificación, captura y destrucción de patógenos. A los riñones, por señalar otra referencia, el transporte activo les posibilita un descarte controlado de desechos y poder mantener un equilibrio electrolítico e hídrico en la sangre. Las células intestinales, en tanto, necesitan un cotransporte secundario activo para la absorción de glucosa y otros nutrientes.
TemasTipos de transporte activo
Existen dos tipos principales de transporte activo.
Uno de ellos es el transporte activo primario que, utilizando la energía liberada por la hidrólisis del ATP (adenosín trifosfato), mueve iones y moléculas en contra de su gradiente electroquímico.
El cotransporte o transporte activo secundario, en cambio, no emplea ATP de manera directa, sino que se vale de la energía acumulada en un gradiente electroquímico creado a partir del transporte activo primario. En este caso se distinguen las subcategorías de simporte (cuando un par de sustancias se desplazan en una misma dirección) y de antiporte (el caso de sustancias que se mueven en direcciones opuestas).
Conviene mencionar, por otra parte, al transporte en masa que, si bien no es estrictamente un transporte activo desde la perspectiva de la biología celular moderna, también necesita ATP. Este proceso, conocido asimismo como transporte vesicular, es útil para el movimiento de partículas y macromoléculas a través de la membrana plasmática. Se reconocen dentro de este conjunto la endocitosis (fagocitosis, pinocitosis o endocitosis mediada por receptores) y la exocitosis.
El transporte de oxígeno y dióxido de carbono por parte de la hemoglobina es un proceso pasivo, no un ejemplo de transporte activo.
Importancia
El transporte activo posee una innegable importancia biológica ya que es clave para la vida tal como la conocemos. Con este proceso se mantiene, por ejemplo, la homeostasis celular. El transporte activo le permite a las células regular su volumen y obtener elementos esenciales desde el exterior; conservar el equilibrio iónico; eliminar desechos y sustancias tóxicas; y absorber nutrientes contra gradiente.
Son numerosos los beneficios del transporte activo, que tiene un impacto positivo en la naturaleza y en el organismo de las personas. La bomba de sodio-potasio es fundamental para mantener la función neuronal, por indicar un caso específico.
Tanto para los seres humanos como para otras especies, el transporte activo es indispensable para vivir. Sin este proceso las células no realizarían las funciones necesarias para asegurar y conservar la vida: perderían velozmente sus gradientes iónicos, no podrían generar señales químicas ni eléctricas, etc. Ante la ausencia de esas actividades se tornarían imposibles la regulación del pH y volumen celular, la neurotransmisión, la secreción glandular y la absorción intestinal, entre otras cuestiones.
Ciertas proteínas (transportadores específicos) permiten el movimiento de nucleótidos por transporte activo secundario o transporte facilitado.
Ejemplos de transporte activo
Los ejemplos de transporte activo sirven para comprender mejor la teoría y entender por qué este proceso es necesario para los seres vivos.
La bomba de protones se posiciona como referencia del transporte activo primario ya que mueve protones a través de la membrana plasmática utilizando la energía que libera la hidrólisis del ATP. Este desplazamiento de protones se hace en contra del gradiente electroquímico, pasando así de una zona de menor concentración a otra de más concentración. Tras la liberación de protones hacia el otro sector de la membrana, la proteína recupera su forma original y queda en condiciones para iniciar otro ciclo.
La bomba de calcio es otro ejemplo relevante de transporte activo. En este caso, la energía del ATP sirve para mover, en contra de su gradiente de concentración, iones de calcio. Los expulsa desde el citoplasma hacia afuera de las células o hacia dentro del lisosoma/retículo sarcoplásmico, siendo un proceso clave para, en concreto, la relajación muscular (esquelética y cardíaca).
Es oportuno aclarar que no es acertado hablar de transporte activo de ácidos grasos a través de la membrana mitocondrial interna. Ese proceso no es un ejemplo de transporte activo porque se trata de una clase de transporte facilitado dado que no consume energía de ATP ni usa el gradiente de protones. Requiere carnitina para, mediante un mecanismo no activo, facilitar el movimiento de los ácidos grasos, que deben ingresar a las mitocondrias a generar, justamente, energía.
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