Che cos'è il trasporto passivo?
Il trasporto passivo è il movimento di molecole attraverso una membrana permeabile senza sprecare energia chimica. Svolge un ruolo chiave in una serie di processi biologici consentendo al corpo di spostare i nutrienti e i materiali di scarto dentro e fuori le cellule senza dover usare energia per farlo. Diffusione, osmosi e diffusione facilitata sono esempi di trasporto passivo che le persone possono vedere in azione in vari ambienti in tutto il corpo.
La diffusione riflette la tendenza delle molecole a diffondersi, se hanno spazio per farlo. In un classico esempio, le molecole di ossigeno fluiscono dall'ambiente ricco di ossigeno all'esterno delle cellule verso l'ambiente povero di ossigeno all'interno, diffondendosi attraverso la membrana cellulare. La diffusione consente alle molecole di spostarsi da aree in cui i loro numeri sono elevati a posizioni in cui i loro numeri sono bassi. Le cellule non devono spendere alcuna energia per spostare le molecole, mentre spingono attraverso la membrana da sole.
Nella diffusione facilitata, le strutture nella membrana cellulare aiutano il processo lungo. Alcune molecole potrebbero non adattarsi naturalmente attraverso la membrana. Potrebbero viaggiare lungo un canale ionico, una struttura nella membrana della cellula che consente il passaggio di molecole e ioni più grandi. Possono anche connettersi alle proteine portatrici. Queste proteine si bloccano e agiscono come chiavi per aprire la membrana cellulare e consentire l'ingresso di una molecola.
L'osmosi è un'altra forma di trasporto passivo. È strettamente correlato alla diffusione, ma si riferisce specificamente all'acqua, piuttosto che a qualsiasi molecola. L'acqua si sposterà attraverso una membrana se l'equilibrio dei sali attraverso la membrana è disuguale. L'acqua si sposta dal lato con una bassa concentrazione di sali verso il lato con un'alta concentrazione, con l'obiettivo di uniformare la distribuzione diluendo il lato ipertonico o più salato. Quando i due lati della membrana sono isotonici, con concentrazioni simili di sale, l'acqua smetterà di muoversi.
Il trasporto passivo può avere insidie per il corpo. Le molecole pericolose possono essere in grado di passare attraverso la membrana cellulare perché sono abbastanza piccole o assomigliano a sostanze chimiche per le quali la cellula ha un uso. Una volta dentro, possono danneggiare la cellula, dirottarla e costringerla a produrre proteine canaglia o causare altri problemi.
Le persone possono vedere il trasporto passivo al lavoro al di fuori del corpo e al suo interno. Ad esempio, la diffusione è comunemente usata per tecniche come la fabbricazione di piastre di agar per la ricerca di microrganismi. Il ricercatore può somministrare antibiotici in un'area della piastra e fare affidamento su di essi per diffondersi in tutto il gel, allontanandosi dall'area in cui sono altamente concentrati. Allo stesso modo, l'osmosi può svolgere un ruolo negli esperimenti scientifici in cui le persone devono spostare l'acqua attraverso una membrana modificando l'equilibrio dei sali su entrambi i lati.