Membrana, trasporti, nutrizione, enzimi

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1 Membrana, trasporti, nutrizione, enzimi

2 LA MEMBRANA PLASMATICA: - DETERMINA UNA COMPARTIMENTAZIONE; - FUNGE DA BARRIERA CON PERMEABILITA SELETTIVA; - TRASPORTA SOLUTI; - RISPONDE A SEGNALI ESTERNI; - PRESIEDE AD INTERAZIONI INTERCELLULARI; - E SITO DI ATTIVITA BIOCHIMICHE;

3 Trasporti attivi/passivi Il trasporto passivo avviene secondo gradiente di concentrazione, senza consumo di energia e tende a eguagliare le differenze esistenti tra ambienti diversi separati da membrana Il trasporto attivo richiede energia, avviene contro gradiente di concentrazione e tende a mantenere differenze di concentrazione attraverso la membrana

4 I trasporti possono essere ATTIVI (contro gradiente) o PASSIVI (secondo gradiente)

5 SCAMBI SECONDO GRADIENTE (PASSIVI) GLI SCAMBI ATTRAVERSO LA MEMBRANA POSSONO AVVENIRE PER DIFFUSIONE O PER TRASPORTO DIFFUSIONE TRASPORTO PASSIVO O DIFFUSIONE FACILITATA

6 Diffusione semplice Segue il gradiente di concentrazione È passiva (non richiede energia) La velocità di diffusione di una sostanza cresce all aumentare della concentrazione di quella sostanza

7 Diffusione facilitata Segue il gradiente di concentrazione La velocità di diffusione cresce con l aumentare della concentrazione della sostanza, ma fino a un certo punto: poi non cresce più Questo dipende dalla presenza sulla membrana di particolari proteine dette trasportatori (o carrier)

8 Sostanze che diffondono liberamente Sono poche Sono molecole piccole CO 2 (apolare) O 2 (apolare) H 2 O (polare)

9 LE PROTEINE DI MEMBRANA POSSONO ESSERE: - INTRINSECHE O INTEGRALI; - ESTRINSECHE O PERIFERICHE

10 Il trasporto attivo avviene contro gradiente di concentrazione Il gradiente di concentrazione è una differenza di concentrazione di una stessa sostanza in due volumi adiacenti, che si può instaurare all'interfaccia tra due fasi, per esempio alle estremità di una membrana semipermeabile.

11 IL TRASPORTO ATTIVO SECONDARIO PERMETTE DI TRASPORTARE UN SOLUTO CONTRO UN GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE SFRUTTANDO IL GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE DI UN ALTRO SOLUTO

12 Trasporto attivo

13 Trasporti attraverso le membrane biologiche I meccanismi di trasporto attraverso le membrane biologiche fanno sì che le diverse sostanze raggiungano la zona della cellula o dell'organismo in cui devono essere utilizzate o accumulate. Lo spostamento può avvenire senza o con dispendio di energia e, a seconda delle dimensioni molecolari e della natura chimica dei composti che devono essere veicolati, può verificarsi attraverso il doppio strato fosfolipidico che compone le membrane oppure richiedere la presenza di proteine di trasporto (carriers) o di strutture proteiche più complesse (come le pompe ioniche). Il più profondo significato dei fenomeni di trasporto biologico sta nel fatto che permettono il mantenimento della diversità tra l'ambiente interno della cellula, o dell'organismo, e l'ambiente esterno.

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15 Osmosi Le molecole di un soluto tendono a spostarsi da una zona a maggiore concentrazione ad una a minore concentrazione (diffusione) Caso particolare di diffusione: OSMOSI L acqua tende a spostarsi attraverso la membrana verso aree che presentano una concentrazione maggiore di soluto.

16 Membrana semipermeabile: È attraversata solo dalle molecole di solvente (acqua) e non da quelle del soluto

17 Una membrana costituita da un puro bilayer fosfolipidico è impermeabile alle proteine e alla maggior parte delle piccole molecole Gas Piccole molecole polari non cariche Etanolo Acqua Urea Grosse molecole polari non cariche Glucosio Ioni Molecole polari cariche Aminoacidi ATP Glc-6-P

18 Proteine di trasporto 2 principali classi di proteine di trasporto: Proteine Carrier soluto Proteine Canale ione bilayer lipidico sito di legame del soluto poro acquoso