Los transportadores activos primarios (bombas) usan energía ATP para mover algo a través de una membrana. Le diré una regla general que uso, aunque sé que hay muchas excepciones a esta “regla”. Creo que el tipo más común de transporte activo es mover iones a través de una membrana: Na +, K +, Ca + 2, H +, Cl-, etc. Esto crea un gradiente, una diferencia en la concentración de iones en los 2 lados de una membrana. La belleza de esto es que una vez que tiene un gradiente de este tipo, puede aprovecharlo (la diferencia de energía libre, que es osmótica y eléctrica) para mover otras cosas a través de la membrana.
El transporte activo secundario generalmente aprovecha un gradiente de iones existente para mover cosas dentro o fuera de la célula. Mover 2 cosas en la misma dirección se llama symport, y mover 2 cosas en direcciones opuestas se llama antiport. También hay algo llamado uniport. Estos son ejemplos de transporte activo secundario. Por ejemplo, la célula quiere glucosa, por lo que quizás permita que ingresen algunos iones de sodio en la célula (CON el gradiente) y use la energía libre favorable de esa cantidad para “pagar” el movimiento de glucosa hacia la célula (CONTRA el gradiente).
En general, las bacterias (y las mitocondrias) pueden usar gradientes de protones, pero los eucariotas no usan eso excepto en las mitocondrias o cloroplastos que “son” bacterias esencialmente simbióticas. Las neuronas utilizan gradientes de Na + y K +: más sodio en el exterior y más potasio en el interior. Los iones de calcio son muy útiles en las células eucariotas, pero el calcio reaccionará con el fosfato para formar una sal insoluble, por lo que no podemos tener un alto contenido de calcio dentro del citoplasma (hay mucho fosfato libre en el citoplasma). Entonces, en lugar de bombearlo hacia afuera de la célula, lo bombeamos hacia la luz (interior) del retículo endoplásmico, donde está disponible cuando es necesario.
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Un ejemplo fascinante de una “bomba” es la F1 ATPasa de mitocondrias. En ausencia de un gradiente, la F1 ATPasa descompone ATP (de ahí el nombre). En el laboratorio, donde observamos las membranas mitocondriales internas fragmentadas, o F1 aislada, descompone el ATP porque está haciendo lo que creo que hizo originalmente (en un sentido evolutivo). Descompone el ATP y bombea protones a través de la membrana. Sin embargo, tanto en las mitocondrias como en los cloroplastos, es impulsado en la dirección opuesta por un gradiente de protones y, por lo tanto, HACE ATP y deberíamos estar agradecidos por eso, porque de ahí proviene la mayor parte de nuestro ATP, y eso es cierto para los eucariotas en general.
La historia de Efraim Racker sobre cómo aisló la F1 ATPase es bastante fascinante. Usted evalúa su preparación al ver qué tan rápido descompone el ATP. Durante mucho tiempo, sus estudiantes de posgrado obtendrían la solución más y más pura, desglosaría el ATP cada vez más rápido. Luego vendrían a la mañana siguiente y la actividad estaría cerca de cero. Finalmente, alguien olvidó ponerlo en el refrigerador, y la actividad a la mañana siguiente fue tan alta como el día anterior. La mayoría de las proteínas están desnaturalizadas por el calor, pero la F1 ATPasa es LABILE FRÍA, lo que significa que cuando la colocas en el refrigerador, ¡se desnaturaliza! Esto es bastante raro. Siempre pensé que Efraim Racker debería haber compartido el Premio Nobel con Peter Mitchell en 1978, pero por lo que entiendo tenía una personalidad abrasiva y a muchas personas no les caía bien. ¡Eso no es muy raro en las historias del Premio Nobel!
Transporte activo
secundario – transporte activo
F1 ATPase: no muestra los protones moviéndose HACIA ARRIBA
