Chapitre 1 — Les membranes biologiques · Topic 4 : Les transports membranaires · Leçon 4.4
Jusqu’ici, toutes les molécules suivaient leur gradient. Mais la cellule a parfois besoin de faire l’inverse : concentrer une molécule contre son gradient. Cela demande de l’énergie : c’est le transport actif, dont la pompe Na⁺/K⁺ ATPase est le moteur — y compris pour les co-transports.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- définir le transport actif ;
- décrire la pompe Na⁺/K⁺ ATPase ;
- expliquer le co-transport secondairement actif ;
- distinguer symport et antiport ;
- décrire SGLT1 et l’absorption intestinale.
🧭 Plan de la leçon
- Le transport actif : la pompe Na⁺/K⁺ ATPase
- Les co-transports secondairement actifs (symport, antiport)
- SGLT1 et l’intégration des transports (entérocyte)
1. Le transport actif : la pompe Na⁺/K⁺ ATPase
Le transport actif déplace une molécule contre son gradient de concentration et nécessite de l’énergie. L’exemple majeur est la pompe Na⁺/K⁺ ATPase.
Elle transporte le Na⁺ et le K⁺ contre leur gradient, en consommant de l’énergie : jusqu’à 30 % de l’ATP cellulaire ! Elle est indispensable à l’homéostasie cellulaire.
Son bilan : pour 1 ATP consommé, elle assure la sortie de 3 ions Na⁺ et l’entrée de 2 ions K⁺.
3 Na⁺ dehors, 2 K⁺ dedans, pour 1 ATP. C’est elle qui maintient le gradient ionique de toutes les cellules (beaucoup de K⁺ et peu de Na⁺ à l’intérieur) — gradient qui servira ensuite de « carburant » aux co-transports.
2. Les co-transports secondairement actifs
Un co-transport transporte simultanément deux molécules : l’une dans le sens de son gradient (souvent le Na⁺), l’autre contre son gradient. On parle de transport secondairement actif :
- le co-transport ne consomme pas d’énergie directement ;
- mais le rétablissement du gradient de Na⁺ (après coup) consomme de l’énergie, via la pompe Na⁺/K⁺ ATPase (qui hydrolyse de l’ATP).
| Type | Sens | Exemple |
|---|---|---|
| Symport | Les 2 particules dans le même sens | SGLT1 (Na⁺/glucose) |
| Antiport | Les 2 particules dans des sens opposés | Échangeur Na⁺/Ca²⁺ (cellule cardiaque) : entrée de Na⁺, sortie de Ca²⁺ |
Le co-transport est dit secondairement actif parce qu’il n’utilise pas directement l’ATP : il « emprunte » l’énergie stockée dans le gradient de Na⁺. Mais ce gradient a été créé par la pompe Na⁺/K⁺ ATPase (transport actif primaire, qui consomme l’ATP). L’énergie vient donc bien de l’ATP, mais de façon indirecte.
3. SGLT1 et l’intégration des transports (entérocyte)
Le SGLT1 (Sodium GLucose Transporter 1) est un symport Na⁺/glucose. Il permet de capter le glucose même si sa concentration est faible à l’extérieur (gradient défavorable), grâce à l’entrée simultanée de Na⁺ :
- (2) transporteur ouvert vers l’extérieur → liaison de 2 Na⁺ ;
- (3) liaison d’1 glucose (malgré le gradient défavorable) ;
- (4) la cofixation provoque le changement de conformation → co-transport du Na⁺ et du glucose vers l’intérieur ;
- (5) retour à la position de repos ; le gradient de Na⁺ a diminué → la pompe Na⁺/K⁺ ATPase le rétablit. Bilan : 2 Na⁺ + 1 glucose transportés.
L’entérocyte (cellule intestinale) doit absorber les nutriments et les transférer vers le sang, même quand leur concentration dans la lumière est inférieure à celle de la cellule. Il y parvient grâce à une répartition asymétrique des transporteurs :
- pôle apical (vers la lumière) : SGLT1 (symport Na⁺/glucose, absorbe glucose et galactose contre leur gradient) et GLUT5 (absorbe le fructose) ;
- pôle baso-latéral (vers le sang) : GLUT2 (fait sortir glucose, fructose et galactose vers le sang) et la pompe Na⁺/K⁺ ATPase (rétablit le gradient de Na⁺).
Quatre modalités à ne pas confondre : diffusion simple (sans protéine, passive, non saturable) ; transport facilité par canal (passif, non saturable) ou par transporteur (passif, saturable) ; transport actif (contre le gradient, ATP direct) ; co-transport secondairement actif (contre le gradient, énergie indirecte via le gradient de Na⁺).
🧠 À retenir absolument
- Transport actif : contre le gradient, avec énergie. Pompe Na⁺/K⁺ ATPase : 3 Na⁺ sortants, 2 K⁺ entrants pour 1 ATP ; jusqu’à 30 % de l’ATP cellulaire ; homéostasie.
- Co-transport secondairement actif : 1 molécule dans le sens du gradient (souvent Na⁺) + 1 contre ; pas d’ATP direct, mais la pompe Na⁺/K⁺ rétablit le gradient (énergie indirecte).
- Symport = même sens (SGLT1, Na⁺/glucose) ; antiport = sens opposés (Na⁺/Ca²⁺ cardiaque).
- SGLT1 : 2 Na⁺ + 1 glucose ; capte le glucose même à faible concentration.
- Entérocyte : apical = SGLT1 + GLUT5 ; baso-latéral = GLUT2 + pompe Na⁺/K⁺.
❓ Questions fréquentes
Que fait la pompe Na⁺/K⁺ ATPase ?
Elle transporte le sodium et le potassium contre leur gradient, en consommant de l’ATP (jusqu’à 30 % de l’ATP cellulaire). Pour un ATP, elle fait sortir 3 ions Na⁺ et entrer 2 ions K⁺. Elle maintient ainsi le gradient ionique nécessaire à l’homéostasie.
Pourquoi parle-t-on de transport « secondairement actif » ?
Parce que le co-transport ne consomme pas directement d’ATP : il utilise l’énergie du gradient de Na⁺ pour faire passer une molécule contre son gradient. Mais ce gradient de Na⁺ est ensuite rétabli par la pompe Na⁺/K⁺ ATPase, qui consomme de l’ATP. L’énergie est donc fournie indirectement.
Quelle différence entre symport et antiport ?
Dans un symport, les deux particules sont transportées dans le même sens (ex. SGLT1, Na⁺ et glucose entrent ensemble). Dans un antiport, elles vont en sens opposés (ex. échangeur Na⁺/Ca²⁺ cardiaque : entrée de Na⁺, sortie de Ca²⁺).
Comment l’entérocyte absorbe-t-il le glucose contre son gradient ?
Au pôle apical, le SGLT1 (symport Na⁺/glucose) fait entrer le glucose contre son gradient grâce à l’entrée simultanée de Na⁺. Au pôle baso-latéral, GLUT2 fait sortir le glucose vers le sang, et la pompe Na⁺/K⁺ ATPase rétablit le gradient de Na⁺ qui alimente le SGLT1.
🚀 Pour aller plus loin
La membrane détecte aussi son environnement sans rien laisser entrer : les récepteurs.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.