5.4: Cos'è un gradiente elettrochimico?

L’adenosina trifosfato, o ATP, è considerata la fonte primaria di energia nelle cellule. Tuttavia, l’energia può anche essere immagazzinata nel gradiente elettrochimico di uno ione attraverso la membrana plasmatica, che è determinata da due fattori: i suoi gradienti chimici ed elettrici.

Il gradiente chimico si basa sulle differenze nell’abbondanza di una sostanza all’esterno rispetto all’interno di una cellula e scorre da aree di alta a bassa concentrazione di ioni. Al contrario, il gradiente elettrico ruota intorno alla carica elettrica di uno ione e alle cariche complessive degli ambienti intracellulari ed extracellulari.

Il gradiente elettrico di uno ione caricato positivamente passa da regioni positive a regioni negative, mentre il contrario è vero per gli ioni caricati negativamente. È l’azione combinata di questi fattori elettrici e chimici che determinano la direzione finale di un gradiente elettrochimico. Quando uno ione si muove lungo questo percorso, lungo il suo gradiente elettrochimico, viene liberata energia che può quindi alimentare diversi processi biologici.