El transporte activo es el movimiento de partículas a través de la membrana en contra de su gradiente de concentración, o sea, desde una zona de menor concentración hacia una de mayor concentración. Para poder transportar las sustancias en estas condiciones es necesario el aporte de energía.
Este transporte puede ser utilizado para concentrar iones, minerales y otros nutrientes dentro de la célula o para movilizar iones o sustancias dañinas hacia el exterior. La energía que requiere este transporte se puede obtener por medio de la molécula de ATP, o bien por el acoplamiento al transporte de otra sustancia. Existen dos tipos de transporte activo: transporte activo primario y transporte activo secundario.

En él participan proteínas integrales de membrana llamadas bombas, las que emplean la energía del ATP para transportar sustancias en contra del gradiente de concentración. Un ejemplo es la bomba sodio-potasio (Na+/K+), que actúa como un transportador antiporte, es decir, transporta dos tipos de iones al mismo tiempo, pero en sentidos diferentes.

Transporte activo primario: Bomba de sodio-potasio

La explicación de este procedimiento se realizara mediante algunos pasos: 

Paso 1: Tres iones sodio se unen a sitios específicos del transportador, ubicados en la cara interna de la membrana. Posteriormente, en otra zona de la bomba se consume ATP, lo que provoca que el grupo fosfato de esta molécula se una a la proteína transportadora, y esto conduce al cambio conformacional de esta última.

Paso 2: El cambio conformacional de la bomba sodio-potasio permite que los iones sodio sean liberados al medio extracelular, mientras dos iones potasio se unen a sitios específicos del transportador que quedaron expuestos tras el cambio conformacional experimentado por dicho transportador.

Paso 3: Se libera el grupo fosfato de la molécula transportadora, lo que le posibilita volver a su conformación original. Esto permite que los iones potasio sean liberados al citoplasma de la célula. De esta forma se puede repetir el ciclo antes descrito.

Este tipo de transporte es indirecto y actúa como un transportador simporte, en el que se traslada un tipo de soluto al mismo tiempo que se transporta otro, pero a diferencia del antiporte, ambos lo hacen en el mismo sentido. Un ejemplo es el transportador sodio-glucosa, el que permite que ingrese glucosa y sodio a la célula simultáneamente. La glucosa “aprovecha” la energía del gradiente de concentración del sodio (mayor en el exterior) para entrar a la célula. Por ejemplo, las células del intestino absorben la glucosa mediante este tipo de transporte. Luego, la glucosa entra por difusión facilitada desde las células intestinales hacia el torrente sanguíneo y es repartida junto con los otros nutrientes por todo el cuerpo.

¿Qué ocurrirá con las sustancias de mayor tamaño?, ¿cómo se transportarán? Ciertas moléculas como los polisacáridos y las proteínas e incluso otras células, como las bacterias, pueden ingresar o salir de la célula por medio del transporte en masa, el cual se caracteriza por utilizar vesículas que se encargan de transportar en su interior estas sustancias. Existen dos tipos de transporte en masa: la endocitosis y la exocitosis. En ambos procesos se requiere el aporte energético del ATP.

1) Endocitosis

Es un mecanismo de incorporación de sustancias a la célula sin la necesidad de atravesar la membrana plasmática. Se pueden distinguir dos tipos:

A. Fagocitosis: En la membrana se forman unas proyecciones, denominadas pseudópodos (1) , que se fusionan y originan una vesícula (2) que contiene la sustancia que va a ser asimilada o consumida (microorganismos o restos celulares). Posteriormente, la vesícula se fusiona con un lisosoma (3) , el que posee enzimas que degradan el contenido fagocitado.

B. Pinocitosis. Diversos materiales disueltos ingresan a la célula mediante este mecanismo. Para ello, un área muy reducida de la membrana plasmática forma una pequeña depresión hacia su interior (1), rodea el fluido extracelular y sigue hundiéndose hasta estrangularse dentro del citoplasma. Finalmente, se forma una diminuta vesícula que es incorporada al interior de la célula (2).

2) Exocitosis

Es un proceso mediante el cual una vesícula intracelular se fusiona con la membrana plasmática y su contenido es liberado al exterior de la célula. Este tipo de transporte, que también requiere ATP, tiene como función liberar hacia el medio extracelular macromoléculas de mayor tamaño, como enzimas, hormonas y anticuerpos. También es utilizado por las neuronas, células que se comunican a través de neurotransmisores.