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CHAP. 5 – ÉQUILIBRES CHIMIQUES
Il est donc a priori étonnant que la membrane autorise des échanges qui se traduisent par un transfert de matière d’une région peu concentrée vers une région
plus concentrée.
En fait, ce processus s’explique par l’existence de phénomènes couplés : d’une
part la diffusion et d’autre part une réaction chimique. Le premier processus se
traduit par un terme de création d’entropie négatif lorsque la diffusion apporte
la matière vers les régions concentrées et la réaction chimique se traduit par
un terme de création d’entropie positif : la somme des deux contributions reste
bien sûr positive de façon à ne pas contrevenir au second principe. Ce type de
transport est appelé transport actif.
Différents modes de transports actifs
Les études expérimentales suggèrent l’existence de plusieurs modes de couplage.
Transport actif primaire
L’espèce chimique transportée est directement impliquée dans la réaction chimique couplée. Ce cas s’explique alors dans le cadre des déplacements d’équilibre étudiés au chapitre suivant.
Transport actif secondaire
Une espèce chimique i est impliquée dans une réaction chimique. Elle induit le
flux de matière pour une autre espèce chimique j. C’est ce processus qui est mis
en jeu pour l’ingestion par les cellules de substances comme les sucres ou les
acides aminés.
Couplage scalaire/vecteur
Des principes de symétrie très généraux (principe de CURIE) interdisent qu’une
grandeur scalaire (l’affinité chimique de la réaction couplée) induise une grandeur vectorielle (le vecteur
−
→
J i de la loi de FICK). Afin de respecter ces critères
de symétrie, il est probable que le processus de transport à travers la membrane
met en jeu des enzymes, macromolécules dont l’orientation au sein de celle-ci
n’est pas aléatoire et privilégie le déplacement dans un seul sens.
Un exemple
La situation réelle est encore plus complexe car les espèces transférées sont
chargées. La description thermodynamique des espèces chargées sera reprise au
chapitre 9.
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