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- Iolanda Mattioli
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1 Uno stimolo esterno (es. aumento della temperatura) o interno (es. variazione della osmolarità) viene recepito da recettori e integrato con altri stimoli. In seguito all integrazione viene attivato un sistema di risposta rapido (nervoso) o più lento (ormonale) e di differente durata che modifica il comportamento delle cellule (tessuti, organi) in modo da riportare i valori interni all organismo ad una situazione di equilibrio. Recettore cellulare: complesso proteico che possiede una alta affinità per una molecola segnale e che è associato a sistemi trasduttivi intracellulari. Recettore sensoriale: Cellula o gruppi di cellule che percepiscono variazioni di parametri chimici (CHEMIOCETTORI, OSMOCETTORI) o fisici (TERMOCETTORI, MECCANOCETTORI), capaci di rispondere a queste variazioni rilasciando molecole segnale o modificando il loro potenziale di membrana.
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5 Ciclo ovarico
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7 Ciclo uterino
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14 4. IL SISTEMA ENDOCRINO: GENERALITA 1. Ghiandole endocrine e ormoni 2. Il tessuto bersaglio 3. Rilascio degli ormoni 4. Il concetto della regolazione retroattiva negativa 5. Un esempio di regolazione ormonale: l asse ipotalamico-ipofisario 6. Il ciclo mestruale
15 Trasduzione mediata da modificazione del potenziale di membrana
16 Trasduzione mediata da modificazione del potenziale di membrana I segnali elettrici sono utilizzati dalla cellula per condurre informazioni rapidamente e a lunga distanza che spesso sono tradotte in un luogo della cellula lontano dalla loro insorgenza. La genesi e la conduzione di questi messaggi dipendono dalla variazione della differenza di potenziale esistente ai capi della plasma membrana. Queste variazioni dipendono dal flusso di correnti (IONICHE) attraverso la membrana stessa.
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19 Il potenziale di membrana (VM) è determinato dalla separazione di cariche elettriche di segno opposto ai lati della membrana plasmatica. Il valore di VM di una cellula eccitabile non stimolata (potenziale di membrana a riposo) varia da -60 mv a -95 mv (interno +) e dipende fondamentalmente da tre fattori: 1. Diversa distribuzione delle specie ioniche tra i due capi della MP 2. Diversa permeabilità della MP alle diversi specie ioniche 3. La presenza sulla membrana di pompe elettrogeniche
20 L esistenza di una ΔP tra i due capi della membrana è dovuta a: La distribuzione differente delle specie ioniche tra l interno e l esterno della cellula
21 L esistenza di una ΔP tra i due capi della membrana è dovuta a: La distribuzione differente delle specie ioniche tra l interno e l esterno della cellula: anioni e cationi
22 Tra l interno e l esterno di una cellula esiste una elettroneutralità sostanziale ovvero una minima differenze nella distribuzione delle cariche. È grazie alla efficienza della matrice lipidica nel separare le cariche che è possibile che un minimo numero di ioni induca una differenza di potenziale molto alta. LA MATRICE LIPIDICA DELLA MEMBRANA SI COMPORTA COME UN CONDENSATORE AD ALTA EFFICIENZA
23 L esistenza di una ΔP tra i due capi della membrana è dovuta a: La distribuzione differente delle specie ioniche tra l interno e l esterno della cellula: anioni e cationi E K = RT/ZF ln (K + )e/(k + )i Se nel sistema fosse presente solo un sale e la membrana fosse permeabile solo ad un singolo ione, il potenziale tra i due capi della membrana (Vm) sarebbe uguale al potenziale di equilibrio (Ex) dello ione permeante. V m = E K = RT/ZF ln (K + )e/(k + )i
24 L esistenza di una ΔP tra i due capi della membrana è dovuta a: La distribuzione differente delle specie ioniche tra l interno e l esterno della cellula: ioni sodio e potassio E x = RT/ZF ln [X]e/[X)]i E k = 61 log 148 / 4.5 = - 91 mv E Cl = 61 log 4/103 = - 85 mv E Na = 61 log 10/145 = + 68 mv
25 L esistenza di una ΔP tra i due capi della membrana è dovuta a: La distribuzione differente delle specie ioniche tra l interno e l esterno della cellula: ioni sodio e potassio E K = RT/ZF ln (K + )e/(k + )i
26 L esistenza di una ΔP tra i due capi della membrana è dovuta a: La differente permeabilità della membrana alle differenti specie ioniche Goldman introduce il parametro permeabilità degli ioni P (K + )e+ P(Na + )e+p(cl - )e V M = RT/ZF log P (K + )i+ P(Na + )i+p(cl - )i V M = gk (E k ) + gna (E Na ) + gca (E Ca ) +.. E k = 61 log 148 / 4.5 = - 91 mv E Cl = 61 log 4/103 = - 85 mv E Na = 61 log 10/145 = + 68 mv La membrana di una cellula a riposo è permeabile principalmente agli ioni K +, sarà quindi E k il principale fattore a determinare la Vm della cellula a RIPOSO Risolvendo Goldman per i valori dati si ottiene una Vm pari a circa - 60 mv con l interno negativo e l esterno positivo un valore simile ottenuto sperimentalmente
27 1. Ogni ione tende a stabilizzare il potenziale di membrana (Vm) a valori uguali al suo potenziale di equilibrio (E X ) 2. La membrana permette il passaggio degli ioni in modo selettivo 3. Solamente gli ioni a cui la membrana è permeabile contribuiscono al potenziale di membrana. 4. La membrana di una cellula a riposo è permeabile quasi esclusivamente al K+ Quindi in un cellula a riposo E K corrisponde a circa Vm
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