Le transport actif

Le transport actif constitue une forme d'échange transmembranaire dans lequel les "protéines transporteurs" doivent être couplées à un système donneur d'énergie.

Une hypothèse suggère qu'une fois la molécule fixée spécifiquement à la "protéine transporteur", cette dernière utiliserait l'énergie libre fournie par la dégradation de l'ATP en ADP pour changer de forme. Ce changement entraînerait la libération de la molécule de l'autre côté de la membrane. L'énergie est donc nécessaire au changement de forme exigée par ce mécanisme de transport.

De plus, ces "protéines transporteurs" alimentées en énergie peuvent faire passer des substances dans le sens opposé au gradient de concentration c'est-à-dire les faire passer d'un milieu de faible concentration vers un milieu de forte concentration ce qui, pour la cellule, représente de précieux avantages lorsqu'il lui faut, entre autre, faire entrer en grandes quantités des matériaux cellulaires ou éliminer complètement un déchet moléculaire.

Les vingt acides aminés sont des molécules qui traversent la membrane cytoplasmique par transport spécifique et actif. Leur transport nécessite donc la présence de protéines transporteurs dont les sites de fixation sont spécifiques à chacun des différents acides aminés en même temps qu'il nécessite un approvisionnement constant en énergie, c'est-à-dire que des molécules d'ATP doivent être disponibles pour opérer la traversée des acides aminés .

Le transport des ions (Na+, K+, Ca++) de part et d'autre de la membrane est maintenu grâce à un système de transport actif opéré par des protéines transporteurs qui sont à cette occasion appelées "pompes ioniques". Par exemple, ces protéines transporteurs catalysent le transport d'ions Na+ vers l'extérieur de la cellule et en retour pompent des ions K+ vers l'intérieur de la cellule; ce double pompage s'effectue contre le gradient de concentration respectif des ions en utilisant l'énergie dégagée lors de la dégradation de l'ATP. L'action de ces pompes crée des concentrations ioniques différentes entre le milieu intracellulaire et le milieu extracellulaire et maintient activement des potentiels électriques. Ces potentiels sont à la base, comme nous le verrons plus tard, de la conduction nerveuse et de l'excitabilité musculaire donc, du fonctionnement du cerveau et des muscles.