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Supongamos que decidimos ir a practicar canotaje y esta es una vista desde arriba del río. Este es nuestro río y supongamos que la corriente va hacia la derecha. Así que hay dos direcciones diferentes en las que podemos usar la canoa. Aquí vamos a imaginar que alguien va en la misma dirección de la corriente, se mueve hacia allá. Pero también vamos a imaginar que otra persona va en su canoa en sentido contrario. Aquí tenemos a alguien en su canoa que va río arriba. Entonces, esta persona va río abajo y esta persona va río arriba, va en esta dirección.
Pausa en el vídeo y piensen en qué persona necesitará gastar más energía o, dicho de otra manera, qué persona estará más activa y qué persona estará más pasiva. Bueno, no fue una pregunta muy difícil. Si vamos en el mismo sentido de la corriente, como la persona en amarillo, ni siquiera necesitamos sacar los remos. Simplemente tomamos una siesta y la canoa naturalmente se moverá con la corriente. Así que esta persona es pasiva, se mueve pasivamente. Mientras que la persona en azul tendrá que trabajar mucho. Remará para no irse hacia la derecha y luego remará todavía más para ir en contra de la corriente. Así que esta persona tendrá que estar muy activa.
Bueno, esta es solamente una metáfora para hablar sobre la idea en biología de transporte activo contra el transporte pasivo. Empecemos con el más agradable, empecemos con el transporte pasivo. El transporte pasivo es cuando algo va junto con el gradiente. ¿Qué quiero decir con eso? Bueno, supongamos que aquí tenemos un tubo y vamos a suponer que está lleno de agua. Y de este lado del tubo tenemos una concentración alta de alguna molécula disuelta en agua, mientras que del lado derecho tenemos una concentración baja. Entonces, ¿qué creen que pasará? Estas moléculas se moverán naturalmente y con el tiempo muchas de estas moléculas se moverán pasivamente hacia la derecha y se distribuirán hasta que en algún punto tendremos una concentración igual o aproximadamente igual en todo el contenedor. Por lo tanto, a este movimiento a lo largo del gradiente de concentración, que en este caso va de una concentración alta a una baja, se le conoce como transporte pasivo. Y bueno, a esto se le llama gradiente de concentración porque las moléculas se mueven de un lado al otro del contenedor. Vamos a escribir, este es un gradiente de concentración.
Pero también podríamos tener un gradiente eléctrico. Dibujemos nuevamente el contenedor. Supongamos que también está lleno de agua. Y ahora imaginen que del lado izquierdo tenemos un montón de partículas o moléculas positivas, mientras que del lado derecho tenemos un montón de partículas o moléculas negativas. Ok, entonces las partículas son moléculas positivas, se repelen entre ellas al igual que las negativas, pero las positivas atraen a las negativas y las negativas atraen a las positivas. Así que podemos pensar en que las cosas se mueven naturalmente debido a su gradiente eléctrico. Las cargas positivas se quieren alejar entre ellas y son atraídas a las negativas, e igualmente las cargas negativas se quieren alejar entre ellas y son atraídas a las positivas. Ya hablamos del gradiente de concentración o gradiente eléctrico, pero muchas veces podemos tener una combinación de los dos y a eso se le conoce como gradiente electroquímico. Y si al movernos a lo largo del gradiente no tenemos que usar energía, a eso se le conoce como transporte pasivo. Aquí no se necesita, no se necesita energía, ocurrirá naturalmente.
Ahora el caso contrario es el transporte activo. Transporte activo y aquí es cuando algo se mueve en dirección contraria al gradiente. Por ejemplo, supongamos que nos encontramos en esta situación y en lugar de que una de estas partículas o moléculas se mueva en esa dirección, va en sentido contrario al gradiente, se mueve en esa dirección. Otra situación sería que si tenemos una partícula positiva aquí, en lugar de moverse naturalmente en esta dirección, por alguna razón se mueve en sentido contrario a su gradiente y se acerca más a las otras partículas positivas. Entonces, este tipo de transporte necesita energía para realizarse. Y probablemente el ejemplo más común de transporte activo que veremos en una clase de biología es la famosa bomba de sodio-potasio, que estudiaremos a detalle en otros vídeos.
Vamos a ver. Supongamos que aquí tenemos una membrana celular y estoy dibujando la así por una razón. Y afuera de la membrana celular tenemos algunos iones de potasio, pero tenemos más en el interior. Todos estos son iones de potasio que se encuentran en el interior de la célula. Aquí tenemos K+, K+, K+ y después tenemos algunos iones de sodio en el interior de la célula, Na+, pero tenemos más en el exterior. El exterior de la célula tiene más iones positivos que el interior. Tal vez ya vieron hacia dónde vamos con todo esto. Na+, Na+, Na+. Ok, ahora sí. En esta parte de la membrana tenemos un canal que estaba abierto únicamente para el potasio. Solamente el potasio puede pasar a través de este canal. ¿Qué creen que pasará? Bueno, aquí tenemos un transporte pasivo porque estos potasio cargados positivamente van hacia abajo por el gradiente de concentración. Y es más probable que un ion de potasio golpee aquí de forma adecuada para pasar por este canal porque hay más potasio en la parte interna de la célula que en la parte externa. Entonces, este potasio va desde una concentración baja a una concentración alta a través de este canal. Aquí tenemos un transporte pasivo.
Pero imaginemos que aquí también hay un transporte activo. Y el transporte activo es lo que bombea los iones de sodio que se encuentran en el interior de la célula hacia el exterior, incluso aunque vaya en contra de su gradiente de concentración y en contra del gradiente eléctrico. Como el exterior es más positivo, no pensaríamos que un ion positivo se movería naturalmente al exterior porque en el exterior hay más iones de sodio que en el interior. Pero en la bomba de sodio-potasio, los odios son llevados al exterior de la célula. Y para eso se necesita energía. Es por eso que muchas veces se encontrarán un diagrama de la bomba sodio-potasio dibujado así. No voy a profundizar mucho porque tenemos otro vídeo dedicado completamente a esto, pero la idea general es que los odios se unen aquí y después el ATP, que es la central eléctrica de las células, que también estudiaremos más adelante en biología, el ATP nos sirve como una palanca de energía que cambia la forma de las proteínas que construyen esa bomba de sodio-potasio para impulsar a los odios hacia afuera de la célula. Salen de la célula. Y bueno, las enzimas reales se ven un poco diferentes, pero esa es la idea general. Usamos energía en forma de ATP para sacar los iones de sodio al exterior de la célula a pesar de que van en contra del gradiente de concentración y de su gradiente eléctrico. Por eso se conoce como transporte activo. Hemos terminado. Nos vemos en otro vídeo.