Università degli Studi di Catania Corso Di Laurea in Scienze farmaceutiche applicate CELLULA EUCARIOTA. Barbara Tomasello

Transcript

1 Università degli Studi di Catania Corso Di Laurea in Scienze farmaceutiche applicate CELLULA EUCARIOTA Barbara Tomasello

2 CELLULA EUCARIOTA

3 EUCARIOTI: caratteristiche Possono essere unicellulari o pluricellulari, ma nella maggior parte dei casi, organismi pluricellulari Si sono evoluti dopo i procarioti Hanno dimensioni che vanno da 10 a 100 µm Possono essere sia autotrofi sia eterotrofi

4 EUCARIOTI: CARATTERISTICHE Presentano organuli dentro la cellula circondati da membrana Se sono vegetali, presentano una parete esterna Hanno un nucleo contenente materiale genetico costituito da più cromosomi Le loro cellule sono organizzate in strutture pluricellulari dette tessuti»

5 CELLULE EUCARIOTICHE Tutte le cellule eucariotiche presentano (in comune con le cellule procariote): Membrana plasmatica: serve a separare la cellula dall ambiente esterno e a controllare e regolare l ingresso e l uscita dalle sostanza dalla cellula. E costituita da un doppio strato di fosfolipidi. Immerse nel doppio strato ci sono delle proteine. Legati ai fosfolipidi ci sono anche carboidrati. In mezzo ai fosfolipidi ci sono molecole di COLESTEROLO.

6 alcune zoospore di funghi, o alghe) CELLULE EUCARIOTICHE Citoplasma: è l interno della cellule. È costituito da una sostanza gelatinosa, il citosol, e da particelle insolubili Ribosomi: sono organuli coinvolti nelle produzione delle proteine Ciglia: alcuni cellule eucariotiche sono rivestiti da corti filamenti molto numerosi e più corti dei flagelli che hanno principalmente funzione di locomozione Flagelli: alcuni cellule eucariotiche hanno flagelli che permettono di muoversi in ambiente liquido (es. Spermatozoi,

7 CELLULE EUCARIOTE Tutte le cellule eucariotiche presentano: Nucleo: Al suo interno si trova il materiale genetico (DNA) Il nucleo è avvolto da una doppia membrana nucleare ricca di pori necessari per fare entrare e uscire le sostanze dal nucleo Nucleolo: è una zona del nucleo dove vengono prodotti i ribosomi. ORGANIZZATORE NUCLEARE: regioni cromosomiche che contengono le informazioni per sintetizzare RNA

8 CELLULE EUCARIOTE Il reticolo endoplasmatico: è formato da una serie di sacchetti e membrane appiattite e connesse fra loro. In esso vengono sintetizzate le proteine (reticolo endoplasmatico ruvido) e i lipidi (reticolo endoplasmatico liscio)

9 CELLULE EUCARIOTE I mitocondri: organuli costituiti da 2 membrane. Al loro interno viene prodotta la forma di energia utilizzabile dalle cellule ossia l ATP I Lisosomi e Perossisomi: organuli che servono a distruggere sostanza tossiche, batteri estranei, o a digerire molecole organiche (proteine, lipidi)

10 CELLULE EUCARIOTE Apparato del Golgi: è formato da una pila di sacchetti appiattiti e non connessi fra loro. Ha funzione di accumulare e modificare le sostanze provenienti dal reticolo endoplasmatico Il citoscheletro: è costituito da filamenti e tubuli conferisce forma alla cellula

11

12 SOLO nelle cellule eucariotiche VEGETALI sono inoltre presenti: Parete cellulare: circonda la membrana plasmatica; è rigida costituita da cellulosa, da forma e protezione alla cellula

13 SOLO nelle cellule eucariotiche VEGETALI sono inoltre presenti: I cloroplasti: sono organuli costituiti da due membrana. Contengono la clorofilla, pigmento responsabili del colore verde delle foglie. Sono la sede del processo fotosintetico.

14 SOLO nelle cellule eucariotiche VEGETALI sono inoltre presenti: Vacuoli: cavità acquose all interno della cellule con funzione di: demolizione delle sostanza nutritive o tossiche; immagazzinamento di sostanza di riserva e di acqua

15 SOLO nelle cellule eucariotiche VEGETALI sono inoltre presenti: Plasmodesmi: piccoli canali che forando la parete cellulare permettono alle cellule vegetali di comunicare fra loro scambiandosi acqua e altri materiali

16 SOLO nelle cellule eucariotiche ANIMALI sono inoltre presenti: Centrioli: strutture da cui si diparte il citoscheletro e coinvolti nella divisione cellulare Le cellule degli animali pluricellulari, sono connesse fra loro da giunzioni cellulari che possono essere: giunzioni occludenti che uniscono strettamente le cellule, ma non permettono il passaggio di alcune molecole. giunzioni comunicanti: permettono ad alcune molecole di passare da una cellula all altra.

17 Struttura di una tipica cellula eucariota animale

18 Struttura di una tipica cellula eucariota vegetale

19 MEMBRANA PLASMATICA La cellula è un entità altamente complessa ed organizzata in diverse unità ed organelli funzionali. Molte di queste unità sono separate le une dalle altre per mezzo di membrane specializzate. In passato si pensava che fosse solo un mezzo di separazione tra interno ed esterno (funzione contenitiva). In realtà svolge diverse funzioni: protegge la cellula e gli organelli regola selettivamente i trasporti in entrata ed in uscita permette di riconoscere determinate sostanze chimiche tramite i recettori di membrana

20 fornisce un punto di ancoraggio per i filamenti del citoscheletro o i componenti della matrice intracellulare che permettono alla cellula di mantenere una data forma permette il riconoscimento cellulare permette la compartimentazione dei domini subcellulari nei quali avvengono determinate reazioni enzimatiche regola la fusione con altre membrane permette il passaggio di determinate molecole attraverso canali o giunzioni permette la mobilità di alcune cellule e organelli

21 ambiente interno dell organismo membrana epiteliale: membrane plasmatiche in serie ambiente esterno ambiente esterno ambiente interno membrana plasmatica membrane intracellulari CELLULA PROCARIOTE: membrana plasmatica giunzione intercellulare ambiente interno CELLULA EUCARIOTE: membrana plasmatica e membrane intracellulari ambiente esterno all organismo membrana apicale membrana basolaterale

22 COMPOSIZIONE CHIMICA Membrane plasmatiche e intracellulari sono molto simili, sia per struttura che per composizione: LIPIDI PROTEINE (fosfolipidi e colesterolo) (estrinseche ed intrinseche) GLUCIDI : (glicolipidi e glicoproteine) (in minore quantità, in membrane plasmatiche di alcune cellule)

23 MEMBRANA CELLULARE Le membrane sono formate da un doppio strato di fosfolipidi anfipatici e colesterolo in continuo movimento (MOSAICO FLUIDO) in cui le proteine si possono muovere lateralmente 23

24

25 Membrane cellulari: Modello spaziale del doppio strato lipidico Teste polari Interno idrofobico Teste polari Palmitato Oleato

26 1935: MODELLO A SANDWICH (DAVISON E DANIELLI) Su entrambi i lati della membrana erano presenti uno strato di proteine idrofile (maggiore affinità per l acqua rispetto alle membrane artificiali)

27 MODELLO DI DAVSON E DANIELLI (modello a sandwich) poro fosfolipidi doppio strato strato proteico

28 1970: 1.Identicità delle membrane 2.Disposizione di proteine 1972: Proteine disperse ed inserite nel doppio strato

29 MODELLO DI SINGER E NICOLSON (modello del mosaico fluido)

30 1972: Proteine disperse ed inserite nel doppio strato MODELLO A MOSAICO FLUIDO (Singer e Nicolson) 1.Ottimizzazione del contatto fra le regioni idrofile delle proteine e dei fosfolipidi e l acqua del citosol e del liquido extracellulare, segregando invece le porzioni idrofobe in un ambiente non acquoso

31

32 Si tratta di un mosaico di proteine affondate in un doppio strato lipidico fluido, i cui componenti sono in costante movimento. In questo modello alcune delle proteine della membrana si muovono, più o meno liberamente, nel doppio strato fluido. Poiché le proteine e le molecole dei lipidi si muovono lateralmente all interno del doppio strato, le proteine formano arrangiamenti, o mosaici, che variano nel tempo e da sito a sito da cui il nome a MOSAICO FLUIDO!

33

34 FLUIDITA DI MEMBRANA Cristalli liquidi Fluido bidimensionale

35 - la rotazione delle singole molecole attorno all asse longitudinale ; - oscillare su e giù - flessione delle code idrocarburiche

36 Meccanismo d azione di un traslocatore di fosfolipidi

37 Le proprietà del doppio strato dipendono dalla temperatura

38 Le proprietà del doppio strato dipendono dalla composizione

39

40

41 Membrane cellulari: Fattori che determinano la fluidità del doppio strato Temperatura Lunghezza delle catene aciliche Minore T = Minore fluidità Maggiore lunghezza = minore fluidità Teste polari Interno idrofobico Teste polari Proteine Diminuiscono la fluidità Colesterolo Magg. Colesterolo = Minore Fluidità Testa polare Regione Irrigidita dal colesterolo Insaturazione degli acidi grassi Magg. insat = Magg. fluidità Oleato Regione Più fluida

42 Il doppio strato lipidico è asimmetrico La distribuzione dei fosfolipidi e dei glicolipidi nel doppio strato lipidico è asimmetrica; si ritiene che il colesterolo sia distribuito in modo quasi uguale nei due monostrati

43 La componente fosfolipidica Fosfolipidi Fosfatidiletanolammina Fosfatidilserina Fosfatidilcolina Sfingomielina sfingosina Distribuzione dei fosfolipidi nei due foglietti della membrana eritrocitaria

44 Le membrane cellulari hanno differente composizione Composizione chimica di alcune membrane (in % ) Membrana Proteine Lipidi Carboidrati Mielina Eritrocita Epatocita Mitocondriale interna Composizione lipidica di alcune membrane (in %) Membrana Colesterolo PC SM PE PI PS PG DPG Glicolipidi Mielina Eritrocita ,5 15 2, Epatocita Mitocondriale interna , E. coli PC = fosfatidilcolina; SM = sfingomielina; PE = fosfatidiletanolammina; PI= fosfatidilinositolo; PS = fosfatidilserina; PG = fosfatidilglicerolo; DPG = difosfatidilglicerolo (cardiolipina)

45 CARBOIDRATI DI MEMBRANA CARBOIDRATI: 15 Unità di zucchero 1. GLICOLIPIDI 2. GLICOPROTEINE FUNZIONE: 1.RICONOSCIMENTO TRA CELLULE 2.MARCATORI, PERMETTONO DI DISTINGUERE UNA CELLULA DALL ALTRA (A, B, AB, 0)

46 Le Membrane cellulari: Ruolo dei glicolipidi funzione di legame con la matrice extracellulare Glicolipidi protezione della membrana da condizioni estreme: (basso ph; enzimi degradativi) Galattocerebroside alterazione del campo elettrico e della concentrazione di ioni (calcio) Ganglioside G M1 Acido sialico (NANA) processi di riconoscimento cellulare: (ganglioside G M1 agisce come recettore per la tossina colerica) isolamento elettrico nella membrana mielinica

47

48 Proteine integrali: TRANSMEMBRANA Le proteine possono essere mantenute nella loro posizione da legami con il Citoscheletro e da fibre della matrice extracellulare Proteine periferiche Non sono immerse nel doppio strato lipidico; sono invece appendici ancorate alle proteine integrali

49 Canali Anche le proteine hanno una composizione differente e una distribuzione asimmetrica tra le due facce della membrana: ciò dipende dal sito di produzione (ribosomi citoplasmatici oppure RER)

50 Proteine ancorate a lipidi e glicolipidi 2 1 GRUPPO I: sono ancorate tramite un complesso fosfolipidico glicosilato che contiene N-acetilglucosammina ed inositolo 3 GRUPPO 2: proteine ancorate alla membrana tramite l acido miristico, acido grasso saturo a 14 atomi di carbonio GRUPPO 3 proteine ancorate alla membrana tramite un residuo farnesilico legato con legame tioestere ad un residuo di cisteina

51 PROTEINE DI MEMBRANA: funzioni 1) CANALI: proteine integrali (generalmente glicoproteine), che funzionano come pori per consentire l entrata e l uscita di determinate sostanze in cellula. 2) TRASPORTATORI (o carriers): proteine che, mediante cambiamenti conformazionali, consentono il passaggio selettivo di determinate molecole o ioni. 3) RECETTORI: proteine integrali che riconoscono specificatamente determinate molecole (ormoni, neurotrasmettitori, nutrienti ecc.). 4) ENZIMI: proteine integrali o periferiche che catalizzano reazioni enzimatiche sulla superficie della membrana.

52 5) ANCORAGGI DEL CITOSCHELETRO: proteine periferiche, affacciate dal lato citoplasmatico della membrana, che servono per ancorare i filamenti del citoscheletro. 6) MARCATORI DI IDENTITA CELLULARE: glicoproteine o glicolipidi caratteristici di ciascun individuo, che permettono l identificazione delle cellule provenienti da altri organismi (es. marcatori ABO).

53 ADESIONE AL CITOSCHELETRO ED ALLA MATRICE EXTRACELLULARE FISSANO LA POSIZIONE DI QUESTE CONTRIBUENDO AL MANTENIMENTO DELLA FORMA DELLA CELLULA (INTEGRINE)

54 Le Membrane cellulari: La componente proteica Le proteine della membrana interagiscono con il citoscheletro La membrana eritrocitaria

55 TRASDUZIONE DEL SEGNALE 1. RECETTORI. Il legame molecole segnale/recettore induce una modificazione conformazionale della proteina di membrana che trasmetterà il messaggio all interno della cellula

56 RICONOSCIMENTO FRA CELLULE 1. GLICOPROTEINE Agiscono da marcatori che vengono riconosciuti specificamente da proteine di membrana di altre cellule. ADESIONE E COMUNICAZIONE INTRACELLULARE 1. GIUNZIONI SERRATE ED OCCLUDENTI. Le proteine di membrana di cellule adiacenti si possono unire per formare diversi tipi di giunzione (TIGHT JUNCTIONS, DESMOSOMI E GAP JUNCTIONS)

57

58 GIUNZIONE SERRATA

59

60 GIUNZIONE COMUNICANTE

61 TRASPORTO ATTIVITA ENZIMATICA 1. Queste proteine presentano il sito attivo esposto alle sostanze presenti nell ambiente circostante. TRASPORTO 1. PROTEINE CANALE: Queste proteine attraversano la membrana e possono formare un canale idrofilo che consente il passaggio selettivo di un soluto specifico. ACQUAPORINE PROTEINE CARRIER: Trasferimento di sostanze da un lato all altro grazie ad una modificazione conformazionale (TRASPORTO DI GLUCOSIO attraverso la membrana eritrocitaria). Alcune idrolizzano ATP per ottenere energia necessaria per pompare le sostanze attraverso la membrana. TRASPORTATORI ABC: 48

62 Il Trasporto di Membrana La membrana cellulare è una vera e propria barriera. Tuttavia la cellula deve vivere scambiando molecole con l ambiente. Infatti, una cellula deve importare sostanze nutritizie, come zuccheri ed amminoacidi, eliminare prodotti di rifiuto, come anidride carbonica, e regolare anche la concentrazione intracellulare di ioni come Idrogeno, Sodio, Potassio e Calcio.

63 Permeabilità della membrana La membrana cellulare è caratterizzata da permeabilità selettiva 1. Piccole molecole ed ioni attraversano costantemente in entrambe le direzioni 2. Zuccheri, aminoacidi e nutrienti penetrano all interno della cellula 3. Rifiuti metabolici escono dalla cellula 4. Molecole idrofobe si possono sciogliere nel doppio strato lipidico e lo attraversano facilmente diversamente dalle molecole idrofile

64

65 La produzione di energia, il metabolismo e il rilascio dei prodotti di scarto della cellula stessa, possono avvenire grazie a processi di trasporto attraverso le membrane 1. Diffusione passiva 2. Diffusione facilitata (trasporto passivo mediato da proteine) 3. Trasporto attivo 4. Canali ionici

66 Trasporto Passivo Il movimento di una molecola o ione da una area ad alta concentrazione ad una a bassa concentrazione si definisce diffusione passiva. Il processo avviene spontaneamente e non richiede energia

67 Trasporto passivo Alcune molecole molto piccole possono attraversare direttamente la membrana plasmatica (diffusione semplice)) altre molecole più grosse passano, sempre secondo gradiente, attraverso dei piccoli canali presenti nelle proteine di membrana (diffusione facilitata).

68 DIFFUSIONE PASSIVA il movimento di una molecola o ione da una area ad alta concentrazione ad una a bassa concentrazione si definisce diffusione GRADIENTE di CONCENTRAZIONE SENZA CONSUMO DI ENERGIA

69 DIFFUSIONE SEMPLICE L acqua, l anidride carbonica e l ossigeno sono le molecole che diffondono attraverso la membrana plasmatica per diffusione semplice (OSMOSI). P. osmotica

70

71 DIFFUSIONE SEMPLICE Il confronto viene fatto fra l ambiente intracellulare e quello extracellulare. Le soluzioni IPERTONICHE sono quelle ricche di soluto, le IPOTONICHE quelle povere di soluto, rispetto ad una soluzione di controllo. Le soluzioni ISOTONICHE hanno la stessa concentrazione di soluto della soluzione di controllo.

72 OSMOSI: cellula animale

73 OSMOSI: cellula vegetale

74 In soluz ipotonica In soluz ipertonica Le cellule vegetali poiché possiedono la parete cellulare oltre alla membrana plasmatica, non lisano se immerse in soluzione ipotonica e mantengono la forma di origine.

75 OSMOSI: confronto tra cellula animale e vegetale

76 La cellula può attivamente controllare la sua pressione osmotica Il Paramecio e altri protozoi possono controllare la loro pressione osmotica. Essi sono in genere iperosmotici rispetto all ambiente extracellulare. In questo caso l acqua tenderebbe ad entrare nella cellula. I protozoi possiedono il vacuolo contrattile che assorbe e pompa all esterno l acqua che entra. Tale trasporto però richiede energia

77

78 DIFFUSIONE FACILITATA: TRASPORTO PASSIVO MEDIATO DA PROTEINE La diffusione facilitata di ioni/molecole avviene attraverso proteine di membrana o gruppi di proteine altamente specifiche: PROTEINE CANALI E PROTEINE CARRIER Attraverso i canali formati da queste proteine gli ioni passano secondo la legge della differenza di potenziale. Sebbene è necessaria l idrolisi dell ATP per aprire il canale, lo ione diffonde passivamente attraverso di esso secondo la concentrazione intra ed extracellulare. I canali possono essere chiusi o aperti (ACQUAPORINE)

79 PROTEINE CANALE

80 Canali proteici per diffusione facilitata Controllati dal ligando controllati dal voltaggio controllati meccanicamente controllati dalla luce

81 CANALI CONTROLLATI DAL LIGANDO Molti canali ionici sono controllati (aperti o chiusi) da un ligando intra- o extracellulare, diverso dalla molecola da trasportare. Un esempio di ligando esterno è l acetilcolina, che apre i canali per il sodio, scatenando la contrazione muscolare. I ligandi interni si legano ad una proteina dal lato citosolico. camp e cgmp (secondi messaggeri) aprono i canali dei neuroni

82 Canali controllati dal voltaggio Le cellule dette eccitabili, come i neuroni e le cellule muscolari, possiedono canali che si aprono o chiudono in risposta al mutamento delle cariche della membrana plasmatica (polarizzazione della membrana)

83

84

85 Canale controllato meccanicamente Le stereociglia delle cellule capellute dell orecchio interno, vengono stimolate dal suono e aprono canali ionici, creando un impulso nervoso che il cervello interpreta come suono.

86 Diffusione facilitata di molecole Oltre agli ioni piccole molecole idrofile (zuccheri) possono attraversare la membrana. Anche in questo caso sono necessarie proteine intrinseche di membrana. Anche in questo caso la molecola si muove per diffusione. Le proteine di membrana sono selettive per il trasportato e si aprono quando si instaura il legame con il trasportato.

87 PROTEINE CARRIER GLUT1:Ubiquitario (particolarmente negli eritrociti) Assunzione basale di glucosio, necessaria per la respirazione cellulare

88 RIEPILOGO: I TRE TIPI DI TRASPORTO PASSIVO

89 TRASPORTO ATTIVO Alcune proteine di trasporto funzionano come POMPE, spostando sostanze chimiche attraverso la membrana: -contro il loro gradiente di concentrazione (o elettrochimico). - L energia è fornita da ATP POMPA Na + /K +

90 1. Trasporto attivo diretto 2. Trasporto attivo indiretto (accoppiato) 1 L ATP si lega direttamente alla proteina di membrana di trasporto e l idrolisi dell ATP libera energia necessaria per il trasporto 2 L energia accumulata dal trasporto attivo diretto (cioè l energia che deriva dall aumento del potenziale energetico in seguito al trasporto contro gradiente) viene rilasciata e utilizzata per trasportare un altra molecola.

91 1 2

92 POMPA Na/K 1. Trasporto attivo diretto

93 POMPA ELETTROGENICA 1. Trasporto attivo diretto Potenziale di membrana -50/-200 mv Gradiente di concentrazione Potenziale di membrana esterno Piante, batteri, funghi; mitoc e clorop Trasporto passivo dei cationi verso l interno della cellula e degli anioni verso l esterno GRADIENTE ELETTROCHIMICO Determina la direzione netta della diffusione ionica Le pompe elettrogeniche, come le pompe sodio/potassio e le pompe protoniche contribuiscono alla formazione del gradiente elettrochimico

94 I Componenti del Gradiente Elettrochimico GRADIENTE ELETTROCHIMICO (Forza Motrice Netta)= Gradiente di Concentrazione + Differenza di Potenziale (tra i due lati della membrana) Le membrane plasmatiche hanno una differenza di potenziale elettrico (gradiente di voltaggio) che le attraversa con la parte interna di solito negativa rispetto a a quella esterna

95

96 Trasporto Attivo INDIRETTO Il trasporto attivo indiretto sfrutta il flusso di ioni per trasportare altre molecole Uniporto: il trasportatore traghetta un solo tipo di soluto; Simporto: il trasportatore traghetta due soluti nella stessa direzione; Antiporto: il trasportatore traghetta due soluti in direzioni opposte.

97 TRASPORTO ATTIVO SIMPORTO SGLUT (Sodium GLUcose Trasporter),

98 TRASPORTO ATTIVO ANTIPORTO

99

100

101 Trasporto Attivo: Il Trasportatore Accoppiato Il principio base prevede che se manca uno dei soluti cotrasportati, il trasporto dell altro non può avvenire; L accoppiamento può avvenire tra movimenti di due ioni organici, tra il movimento di uno ione inorganico e quello di una molecola organica o tra movimenti di due molecole organiche; Se le cellule dell epitelio intestinale disponessero solo dei vettori passivi per il glucosio, lo assumerebbero dopo un pasto ricco di zuccheri e lo libererebbero dopo un pasto privo di zuccheri

102 Trasporto Attivo: Il Trasportatore Accoppiato nelle Cellule dell Epitelio Intestinale In realtà l enterocita può assumere attivamente glucosio anche quando la sua concentrazione intracellulare supera quella dell intestino grazie alla presenza di un vettore simporto, glucosio-na+, presente sulla superficie apicale dell enterocita stesso

103 Il processo porta al trasporto di glucosio dal lume intestinale al fluido extracellulare ed infine al sangue: Il glucosio è importato al livello apicale da un simporto di glucosio spinto dal Na + Il glucosio passa fuori dalla cellula per diffusione facilitata mediata da una proteina diversa al livello dei domini laterali e basali della cellula; Il gradiente di Na + che sospinge il simporto di glucosio è mantenuto dalle ATPasi dei domini basali che a loro volta abbassano la concentrazione interna di Na+ stesso

104 TRASPORTO DI PARTICELLE VOLUMINOSE ATTARVERSO LA MEMBRANA CITOPLASMATICA ESOCITOSI Le vescicole di trasporto migrano verso la membrana citoplasmatica e si fondano con essa, liberando il loro contenuto all esterno della cellula ENDOCITOSI Le molecole penetrano nella cellula all interno di vescicole che prendono origine da invaginazioni della membrana citoplsmatica.

105 ESOCITOSI

106 ENDOCITOSI FAGOCITOSI PINOCITOSI è costitutiva e aspecifica, ossia la cellula introduce piccole gocce di matrice extracellulare in maniera indifferenziata. Questo è possibile perché il materiale in questione è presente disciolto in soluzione acquosa.

107 FAGOCITOSI

108 PINOCITOSI

109 ENDOCITOSI MEDIATA DA RECETTORI

110 TRAFFICO DI MEMBRANE ALL INTERNO DELLA CELLULA Endocitosi ed esocitosi sono due vie opposte nel traffico di membrane dal Golgi trans alla membrana e dalla membrana ai lisosomi

111 MATERIALI AGGIUNTIVO: ESEMPI PER RIEPILOGO

112 Le proteine Vettrici: un esempio di Trasporto PASSIVO Uniporto Il Trasporto Netto del Soluto è secondo Gradiente di Concentrazione Trasporto Passivo del Glucosio al livello dell Epatocita > Conc. Glucosio all esterno (dopo un pasto)= Transiz. da A a B Conc. Glucosio all interno (a digiuno)= Transiz. da B ad A

113 Trasporto Attivo Antiporto: Le pompe Sodio-Potassio ad ATP Questa proteina vettrice usa l energia di idrolisi dell ATP per espellere Sodio fuori dalla cellula ed importare Potassio dentro la cellula, entrambi contro gradiente di concentrazione.

114 Trasporto Attivo: Le pompe Na-K ad ATP Il legame di Na e la successiva fosforilazione inducono il cambio conformazionale e l espulsione di Na stesso; Il legame del K e la successiva defosforilazione riportano da un lato la proteina al suo stato conformazionale originario e dall altro introducono K all interno della cellula; Il risultato netto di un ciclo operativo è il trasporto di tre di Na e due di K.

115 H + -ATPasi di tipo V pompano protoni attraverso le membrane dei lisosomi Anche la membrana plasmatica di cellule che secernono acido (stomaco) contiene H + -ATPasi di tipo V DIRETTO

116 COTRASPORTO: TRASPORTO ACCOPPIATO DI DUE SOLUTI DA PARTE DI UNA PROTEINA DI MEMBRANA La proteina di trasporto, come il cotrasportatore saccarosio/h+, è in grado di utilizzare la diffusione degli ioni H+ secondo il loro gradiente elettrochimico per promuovere l assorbimento del saccarosio. Il gradiente di H+ è conservato dalla pompa ATP dipendente che concentra ioni H fuori dalla cellula, accumulando energia che serve per il trasporto di saccarosio

117 Proteine di simporto legate ad Na + portano aminoacidi e glucosio dentro le cellule contro gradiente sfruttando proprio il passaggio del Na + INDIRETTO

118 Scambiatore Na + /H + 1. Na + tende ad entrare seguendo il proprio gradiente di concentrazione 2. C è accoppiamento con efflusso di H + prodotto dentro la cellula (regolato da ph cellulare)

119 L endocitosi mediata da recettori generalmente avviene mediante fossette rivestite di clatrina e vescicole Il rivestimento di clatrina conferisce resistenza e stabilità alle vescicole, ma viene perso appena la vescicola entra nella cellula.

120 Endocitosi mediata da recettori seguita al microscopio

121 Il recettore delle LDL lega e internalizza particelle contenenti colesterolo (complessato nelle lipoproteine LDL poichè è insolubile in acqua) ESEMPIO Ipercolesterolemia familiare: deficit di recettori per LDL livello ematico di colesterolo elevato

122

123