11/10/16. Il concetto di MOSAICO FLUIDO. Fosfolipidi Colesterolo Glicolipidi

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1 Il concetto di MOSAICO FLUIDO Fosfolipidi Colesterolo Glicolipidi 1

2 DIFFUSIONE SEMPLICE 2

3 Pressione osmotica Il problema della pressione osmotica 3

4 Diverse soluzioni al problema della pressione osmotica 4

5 Il trasporto di membrana serve per: 1) Regolare il passaggio di molecole NON diffusibili Il trasporto di membrana serve per: 2) Generare e mantenere GRADIENTI Concentrazioni ioniche interne ed esterne di una tipica cellula di mammifero Cationi Intracellulare (mm) Extracellulare (mm) Na K Mg Ca H + ph 7.2 ph 7.4 Anioni Cl

6 Diversi tipi di TRASPORTO ed il concetto di GRADIENTE Diversi tipi di TRASPORTO ed il concetto di GRADIENTE 6

7 Trasporto passivo Trasporto passivo 7

8 Trasporto passivo mediato da CANALI IONICI Trasporto passivo mediato da CANALI IONICI 8

9 L uomo riconosce e distingue ~10,000 odori diversi (!) Nell uomo: circa 650 GENI dei quali circa 340 codificano per recettori olfattivi, ovvero proteine in grado di legare e riconoscere alcune molecole in modo altamente specifico. (1200 e 920 nel topo, rispettivamente) Ogni neurone olfattivo esprime UNO di questi recettori, e quindi sente un numero limitato di molecole (odori). Ogni neurone olfattivo è altamente specializzato. 1. Nasal cavity 2. Olfactory epithelium 3. Olfactory bulb 4. Olfactory cortex 9

10 Canali ionici regolati da ligando intracellulare Cyclic nucleotide-gated ion channels Epitelio olfattivo depolarizzazione Trasporto PASSIVO mediato da vettori 10

11 11

12 Diversi tipi di TRASPORTO ed il concetto di GRADIENTE Trasporto ATTIVO: due modalità 12

13 Trasporto accoppiato Trasporto attivo del glucosio Simporto: il gradiente elettrochimico di Na+ fornisce l energia per il trasporto del glucosio 13

14 Trasporto attivo dei nucleosidi (simporto) Alta affinità: CNT (trasportatori concentrativi) ENT (trasportatori equilibrativi) 14

15 Trasporto attivo: il vettore Sodio-Potassio La pompa Sodio-Potassio funziona come un Antiporto. Regola l osmolarità della cellula e contribuisce a generare un potenziale elettrico attraverso la membrana 145 mm 5 mm 10 mm 140 mm Trasporto attivo: il vettore Sodio-Potassio La pompa Sodio-Potassio funziona come un Antiporto. Regola l osmolarità della cellula e contribuisce a generare un potenziale elettrico attraverso la membrana 15

16 La concentrazione intracellulare di Ca 2+ viene mantenuta bassa da apposite pompe per il Calcio ATPasi di tipo ABC ATP Binding Cassette Questo tipo di ATPasi è formato da 4 domini proteici: 2 transmembrana, capaci di interagire con le molecole cargo, e 2 citosolici, capaci di legare ed idrolizzare ATP in modo da ricavarne energia utile a modificare la conformazione del complesso. È possibile trovare un elevato numero di questo tipo di trasportatori nelle membrane delle cellule costituenti l apparato gastroenterico e l epitelio polmonare. Essi sono coinvolti nell escrezione di farmaci e sostanze idrofobiche (MDR) e in quella di ioni cloruro (CFTR) 16

17 Trasportatori ABC: la più grande famiglia di proteine di trasporto di membrana MDR (Multi Drug Resistance) I tumori si possono selezionare per la capacità di resistere a farmaci chemioterapici di struttura e attività diversa amplificando geni MDR (ma anche altri meccanismi, e.g. CNT) Cellule in coltura resistenti ad un certo farmaco (e.g. colchicina) possono sviluppare la resistenza ad altri farmaci, anche non correlati (e.g. adriamicina) Resistenza alla clorochina in P. falciparum CFTR Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator Essendo il CFTR un trasportatore ABC è formato da 2 domini transmembrana, MSD1 ed MSD2, e 2 domini citoplasmatici leganti ATP, NBD1 ed NBD2. L azione del CFTR è modulata dal dominio regolatore R nella zona citosolica della proteina. L aumento della concentrazione di camp all interno della cellula attiva la proteina PKA che determina la fosforilazione del dominio R. Mutazioni a livello del gene che codifica per l espressione del CFTR portano alla produzione di una proteine alterata che, nella maggior parte dei casi, viene degradata prima di essere intregrata nella membrana citoplasmatica. In altri casi invece viene prodotta una proteina che ha un attività molto minore rispetto a quella normale. Queste anomalie del CTFR determinano l aumento di concentrazione di ioni Cl - all interno della cellula. Questo porta alla diminuzione dell efflusso di acqua dalla cellula con conseguente aumento della densità dei secreti cellulari. 17

2. permettere un continuo scambio di ioni e molecole fra i due compartimenti

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