LEZIONE 1_TRASPORTI DI MEMBRANA
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- Massimo Martino
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1 LEZIONE 1_TRASPORTI DI MEMBRANA Funzioni: isolamento regola gli scambi con l ambiente (passaggio di ioni, molecole) comunicazione tra cellula ed ambiente (recettori) supporto strutturale Lezione_1_I trasporti di 1
2 2
3 I TRASPORTI DI MEMBRANA Diffusione semplice Diffusione facilitata Trasporto attivo 3
4 La diffusione semplice J (flusso)= P(C I -C II ) P= D A K/x D= coeff. diffusione A=area sezione di scambio x=spessore K=coefficiente partizione= conc.soluto lipidi / conc.soluto H 2 0 Lezione_1_trasporti 4
5 5
6 La diffusione attraverso canali ionici GATING DEI CANALI IONICI (modalità di attivazione) - VOLTAGGIO-DIPENDENTI - ATTIVATI DA LIGANDO - ATTIVATI DA SECONDO MESSAGGERO - ATTIVATI DA STIMOLO MECCANICO Si classificano inoltre in base a proprietà biofisiche e farmacologiche: - selettività per le diverse specie ioniche (Na +, K +, Ca 2+, Cl - ) - cinetica di apertura, chiusura ed inattivazione - farmacologia (bloccanti, agonisti) 6
7 La diffusione FACILITATA attraverso trasportatori 7
8 TRASPORTATORI PER IL GLUCOSIO (GLUT) 6 isoforme La direzione del trasporto avviene secondo gradiente (reversibile) 8
9 - il trasporto facilitato raggiunge una saturazione Max velocità di trasporto: tutti i siti dei trasportatori occupati - competizione per il sito di legame (esempio tra glucosio e galattosio) 9
10 IL TRASPORTO ATTIVO proteine di che utilizzano l energia dell idrolisi di ATP per trasportare ioni contro gradiente di concentrazione (ATPasi) permette il mantenimento di gradienti di concentrazione stabili ai lati della cellulare elevata specificità possono essere scambiati ioni diversi sui due lati della può essere elettrogenico si distingue tra: trasporto attivo primario trasporto attivo secondario (co-trasporto, contro-trasporto) 10
11 I TRASPORTI ATTIVI PRIMARI Pompa Na + /K + Pompa K + /H + 3Na + /2K + 4H + /4K + Pompa del Ca 2+ Pompa del H + H + 2Ca 2+ 2H + 11
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12 Esempi di trasporto attivo primario: la pompa Na + /K + Alta affinità per Na + Alta affinità per K + Pompa con carattere elettrogenico in quanto i flussi ionici sono asimmetrici: 3 ioni Na + espulsi, 2 ioni K + immessi Funzione: mantenere [Na + ] i bassa e [K + ] i alta Attivata da aumenti di [Na + ] i e [K + ] o Selettiva per Na + (la sostituzione con Li + blocca la pompa) 12
13 Struttura molecolare della la pompa Na + /K + Bloccata da OUABAINA STRUTTURA MOLECOLARE 13
14 14
15 Esempi di trasporto attivo primario: Ca 2+ -ATPasi uniporto espressa su: plasmatica, mitocondri, reticolo endoplasmatico trasporta 2 ioni Ca 2+ per ogni molecola di ATP necessaria la presenza di Mg 2+ per il suo funzionamento non si conoscono inibitori specifici Due isoforme della Ca 2+ -ATPasi: PMCA, SERCA FUNZIONE: mantiene bassa la concentrazione di Ca 2+ intracellulare ( M) nel reticolo sarcoplasmatico delle cellule muscolari scheletriche costituisce l 80% delle proteine li PMCA: (Plasma Membrane Calcium ATPase) Espressa plasmatica SERCA: (Smooth Endoplasmic Reticulum Calcium ATPase) Espressa sulla del RE 15
16 Esempi di trasporto attivo primario: la pompa protonica H + /K + ATPasi 16
17 I TRASPORTI ATTIVI SECONDARI i trasporti attivi secondari trasferiscono molecole contro gradiente utilizzando come sorgente di energia i gradienti ionici creati dai trasporti attivi primari non richiedono direttamente energia metabolica (ATP) possono dipendere dal gradiente del Na + o di altri ioni (Cl -, HCO 3- ) 17
18 I trasporti attivi secondari Na + - dipendenti vengono scambiati: glucosio, amino acidi, prodotti metabolici, ioni invertendo il gradiente di Na + si invertono i flussi. contro-trasporto Na + / H + contribuisce al mantenimento del ph intracellulare contro-trasporto Na + / Ca 2+ contribuisce a mantenere bassi i livelli di Ca 2+ intracellulare 18
19 TRASPORTATORE Na/GLUCOSIO 19
20 I trasporti attivi secondari non Na + - dipendenti: l antiporto Cl - /HCO 3 - HCO - 3 plasmatico Riassorbimento HCO - 3 nel tubulo renale Produzione HCl del succo gastrico Produzione HCO - 3 nel succo pancreatico Cl:HCO 3-1:1 20
21 I TRASPORTI ATTRAVERSO GLI EPITELI la apicale dell epitelio è rivolta verso il lume corporea della cavità la basolaterale è in contatto con il liquido interstiziale, che scambia sostanze con il sangue. cellule adiacenti sono unite da giunzioni strette, che limitano il passaggio di sostanze: i due liquidi sui due lati dell epitelio possono avere composizione diversa. Assorbimento: trasporto dal lume verso il liquido extracellulare Secrezione: trasporto dal liquido extracellulare verso il lume 21
22 Il trasporto transepiteliale del glucosio 1. Il simporto Naglucosio utilizza il gradiente del Na + per introdurre glucosio 2. Il trasportatore GLUT trasferisce glucosio con diffusione facilitata 3. La Na + /K + -ATPasi espelle Na +, mantenendo Lezione 1_trasporti bassa di la sua concentrazione intracellulare 22
23 Il trasporto epiteliale di acqua Gli epiteli assorbono o secernono acqua utilizzando il trasporto attivo di soluti, in modo da creare un gradiente di pressione osmotica tra le soluzioni poste ai due lati dello strato cellulare. L acqua quindi fluisce passivamente attraverso l epitelio per osmosi. Il trasporto attivo sulla basolaterale crea un gradiente di pressione osmotica attraverso l epitelio che genera un flusso di acqua dal lume al liquido interstiziale (assorbimento). 23
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