LA MEMBRANA CELLULARE O PLASMATICA E LA STRUTTURA CHE DELIMITA ESTERNAMENTE LA CELLULA, SIA EUCARIOTICA CHE PROCARIOTICA, SEPARANDO IL COMPARTO INTRAC

Documenti analoghi
Plasma membrane. Endoplasmic reticulum. Nucleus. Golgi apparatus. Mitochondrion Lysosome. Ribosome

Trasporto di membrana

Permeabilità Di Membrana Cellulare

Membrana, trasporti, nutrizione, enzimi

Fisiologia cellulare e Laboratorio di colture cellulari

5. Trasporto di membrana

Le membrane cellulari


Modalità di trasporto di membrana (DIFFUSIONE FACILITATA)

STRUTTURA E FUNZIONI

METABOLISMO CELLULARE

Le membrane cellulari

MEMBRANA CELLULRE. La membrana plasmatica svolge molteplici funzioni:

Struttura delle membrane biologiche

Struttura e funzione delle membrane biologiche

Permeabilità di un doppio strato fosfolipidico artificiale (privo di proteine)

Le MEMBRANE in biologia

Proprietà di permeabilità della membrana

Il trasporto attraverso la membrana plasmatica LEZIONE NR PSICOBIOLOGIA

Funzioni proteine di membrana

Biologia generale Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling Copyright 2009 The McGraw-Hill Companies srl

MEMBRANE. struttura: fosfolipidi e proteine

Le proteine si membrana si possono associare al doppio strato lipidico con modalità differenti

LIPIDI E MEMBRANE BIOLOGICHE

Membrane Biologiche. Barriere per confinare sostanze o attività in ambienti specifici. Costituite da lipidi e proteine. Confini Cellulari Organelli

Diffusione facilitata Trasporti mediati da proteine di membrana: i trasportatori

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

La compartimentalizzazione cellulare

Le membrane biologiche: struttura, funzioni e trasporti

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

LE MEMBRANE Le membrane sono composte da lipidi e proteine in composizioni che variano in base alla specie,al tipo cellulare e all organello.

Membrane: proprietà e funzioni

BIOFISICA DELLE MEMBRANE

Attivi (non equilibranti) Passivi (equilibranti) Migrazione attraverso canali membran. Diffusione semplice. Tasporto attivo secondario

Integrali (transmembrana), si estendono attraverso l intera membrana. Classificate in famiglie a seconda del numero di segmenti transmembrana.

Ioni fosfato e proteine (anioni) sono prevalenti nella cellula

la cellula al lavoro: cenni di termodinamica, enzimi, struttura della membrana plasmatica e il trasporto di membrana

Elementi strutturali delle membrane biologiche Trasportatori di elettroni Messaggeri intracellulari Agenti emulsionanti del tratto intestinale

5.10 Grazie alle proteine, la membrana plasmatica svolge molteplici funzioni

I carboidrati sono poli-idrossialdeidiidrossialdeidi o poli-idrossichetoniidrossichetoni o derivati di questi.

Legami chimici. Covalente. Legami deboli

Fisiologia Umana - 6 CFU Docente: Loriana Castellani PROGRAMMA

Quando la sfingosina è legata ad 1 ac. grasso si forma il CERAMMIDE.

Lezione 4 - La cellula eucariotica ed i suoi organuli

Il mantenimento dell omeostasi cellulare dipende dai sistemi che permettono lo scambio di molecole tra citoplasma e liquido

Il potenziale di membrana a riposo

La membrana plasmatica: la fluidità

Il livello cellulare di organizzazione: la struttura cellulare. Cattedra di Fisiologia Umana

Membrane biologiche e trasporto cellulare

FONDAMENTI ANATOMO-FISIOLOGICI DELL ATTIVITA PSICHICA

Vitamine Liposolubili

Le membrane biologiche

Proprieta dei lipidi

FISIOLOGIA 9 CFU. 6 ore settimanali. Esame orale. Lun Mar Gio AULA I

Lipidi. Funzioni biologiche

Il processo di ultrafiltrazione è interamente passivo e dipende sostanzialmente da tre fattori:

Trasporto di sostanze in e out dalla cellula

Lipidi, grassi, membrane. Sommario Lipidi Doppi strati e loro strutture Membrane

La membrana e il trasporto di membrana

1 La diffusione semplice. La cellula interagisce con l ambiente. La membrana plasmatica.

Funzioni della membrana plasmatica

La Membrana plasmatica

Lezione 1: Atomi e molecole:

- lipidi strutturali, costituenti fondamentali delle membrane cellulari ed intracellulari (fosfolipidi, glicolipidi e colesterolo)

LA CELLULA ED I TRASPORTI ATTRAVERSO LA MEMBRANA PLASMATICA

Il rene regola l escrezione dei diversi soluti indipendentemente l uno dall altro, controllandone la velocità di riassorbimento.

LE MOLECOLE BIOLOGICHE

Riassorbimento tubulare

struttura e composizione della membrana cellulare Prof. Davide Cervia - Fisiologia Fisiologia della cellula: trasporti di membrana

La classificazione dei lipidi

TRASPORTO: qualunque tipo di passaggio di sostanze attraverso la membrana cellulare.

Movimenti dell acqua e dei soluti nella cellula vegetale

Programma di fisiologia infermieristica

Scaricato da

La pompa sodio-potassio

Le membrane cellulari La componente proteica: Diffusione delle proteine nella membrana

27 APRILE Prova in itinere

Modalità di trasporto di acqua attraverso la membrana plasmatica

Corso di Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia Biofisica e Fisiologia I

TRASDUZIONE DEL SEGNALE CELLULARE

MUSCOLO. Muscolo striato scheletrico. FGE aa

Chimica generale e inorganica Studia gli elementi e i composti inorganici

Che ruolo ha la membrana plasmatica nei potenziali di diffusione?

Io Non sono un recettore!

Trasporto epiteliale

FISIOLOGIA La fisiologia è una scienza che studia le funzioni degli organismi viventi

Biologia e sistematica vegetale. Le membrane cellulari

Comunicazione tra cellula ed ambiente. FGE aa

Prof. Clara Iannuzzi

FUNZIONE, REGOLAZIONE, NATURA CHIMICA, TIPO DI RECETTORE

4. IL SISTEMA ENDOCRINO: GENERALITA

LIPIDI COMPLESSI E LIPOPROTEINE

La chimica della vita: i composti organici. CARBOIDRATI LIPIDI PROTEINE ACIDI NUCLEICI (DNA, RNA)

Le modalità di trasporto attraverso la membrana plasmatica

La diffusione di ioni attraverso canali ionici ed il potenziale di membrana

La trasmissione dell Impulso Nervoso

Membrane biologiche. Concetto di membrana. Importanza biologica Permeabilità selettiva. Definizione: Pellicola oleosa sottilissima

Il trasporto di membrana

Transcript:

MEMBRANA CELLULARE

LA MEMBRANA CELLULARE O PLASMATICA E LA STRUTTURA CHE DELIMITA ESTERNAMENTE LA CELLULA, SIA EUCARIOTICA CHE PROCARIOTICA, SEPARANDO IL COMPARTO INTRACELLULARE DA QUELLO EXTRACELLULARE.

E FONDAMENTALMENTE COSTITUITA DA UN DOPPIO STRATO FOSFOLIPIDICO SPESSO CIRCA 5-8 nm, CONTENENTE UNA GRANDE QUANTITA DI PROTEINE, UNA PICCOLA PERCENTUALE DI GLUCIDI E, NELLE CELLULE ANIMALI, NUMEROSE MOLECOLE DI COLESTEROLO.

SVOLGE SVARIATE FUNZIONI ESSENZIALI PER IL MANTENIMENTO DELLA OMEOSTASI CELLULARE: CAPACITA DI REGOLARE IL TRASPORTO DI SOSTANZE, TRASFERIRE INFORMAZIONI TRA L AMBIENTE EXTRACELLULARE E QUELLO INTRACELLULARE, PERMETTE IL CONTATTO CELLULA-CELLULA

Acidi grassi saturi ed insaturi

Grazie alla sua peculiare posizione all interno delle membrane cellulari, il colesterolo permette una maggiore fluidità delle membrane a basse temperature (quando le code apolari degli ac. grassi tenderebbero ad addossarsi strettamente tra loro) e garantirebbero una non eccessiva fluidità delle membrane alle alte temperature, grazie alla stabilità che determinano con il loro legami H con il gruppo estereo del fosfolipide. Nota: nelle membrane delle cellule animali il rapporto Colesterolo/fosfolipidi è di quasi 1:1

Modello a mosaico fluido

Modello di base per la descrizione della Struttura della Membrana Cellulare Singer and Nicolson (1972): Modello del Mosaico Fluido I Lipidi sono fluidi, in grado cioè di muoversi nelle due dimensioni attraverso diffusione laterale (10 7 /sec), rotazione, flip-flopflop 70-80% delle proteine di membrana sono integrali; le restanti periferiche.

Il rapporto quantitativo tra proteine e lipidi è molto variabile tra i diversi tipi di membrane, ed è associato alle loro proprietà funzionali

Le membrane più ricche di proteine risultano molto permeabili comunicazione (membrana mitocodriale esterna) Le membrane più ricche di lipidi isolamento (guaina mielinica delle fibre nervose)

La fluidità dipende: Dalla lunghezza delle catene di acido grasso Presenza di doppi legami Presenza di colesterolo

La fluidità è tanto maggiore quanto più numerose sono le catene lipidiche corte ed insature, in quanto hanno minori possibilità di contrarre tra loro interazioni idrofobiche

La specificità funzionale (adesione intercell; trasporto attivo o passivo di ioni e piccole molecole; ricezione di segnali di varia natura; etc ) delle membrane nei diversi distretti cellulari è assicurata dalla componente proteica!

Es.:PKC o Fosfolipasi C Es.:Src o Ras

Glicoproteine e Glicolipidi, nel loro complesso, sulla superficie esterna della membrana plasmatica sono molto abbondanti e costituiscono il Glicocalice, struttura molto importante per il riconoscimento cell-cell; per i meccanismi di riconoscim recettore-ligando e per le sue proprietà antigeniche!

ASIMMETRIA DI MEMBRANA

LA MEMBRANA CELLULARE E SELETTIVAMENTE PERMEABILE, LA MEMBRANA CELLULARE E CIOE SOLO DETERMINATI TIPI DI MOLECOLE POSSONO AT= TRAVERSARLA LIBERAMENTE (PICCOLE MOLECOLE POLARI; GAS O MOLECOLE IDROFOBICHE)!

IL TRASPORTO ATTRAVERSO LA MEMBRANA PUO AVVENIRE SECONDO TRE DIVERSE PRINCIPALI MODALITA : 1) DIFFUSIONE SEMPLICE; 2) DIFFUSIONE FACILITATA; NO ATP 3) TRASPORTO ATTIVO. SI ATP

1) DIFFUSIONE SEMPLICE: AVVIENE SECONDO GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE. LE MOLECOLE PASSANO LIBERAMENTE ATTRAV. IL BILAYER FOSFOLIPIDICO. LA VELOCITA DI PASSAGGIO DELLE MOLECOLE E INFLUENZATA DA DIMENSIONE; LIPOFILIA; E TEMPERATURA; 2) DIFFUSIONE FACILITATA MEDIATA DA PERMEASI O CARRIER: AVVIENE SECONDO GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE. GROSSE MOLECOLE POLARI (Es.: GLUCOSIO) PASSANO ATTRAVERSO LA MEMBR PER MEZZO DI PROTEINE PERMEASI O CARRIER; 3) DIFFUSIONE FACILITATA MEDIATA DA CANALI: AVVIENE SECONDO GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE. POSSONO ESSERE TRASPORTATI SOLO IONI; 4) TRASPORTO ATTIVO: PERMETTE IL MOVIMENTO DI SOLUTI CONTRO GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE. E MEDIATO DA PROTEINE ATPasiche CHE IDROLIZZANO L ATP PER RICAVARE ENERGIA (Es.: POMPA Na + /K + ).

DIFFUSIONE SEMPLICE AVVIENE, COME DETTO, SENZA CONSUMO DI ENERGIA: SI SFRUTTA LA DIFFERENTE CONCENTRAZIONE DEL SOLUTO AI DUE LATI DELLA MEMBRANA (AMBIENTE INTRACELLULARE ED AMBIENTE EXTRACELLULARE). IN PARTICOLARE IL SOLUTO MIGRERA DALLE ZONE AD ALTA CONCENRAZIONE A QUELLE A BASSA CONCENTRAZIONE! (Es.: DIETILUREA, NONOSTANTE SIA PIU GRANDE COME MOLECOLA RISPETTO ALL UREA, MIGRA PIU VELOCEMENTE DI QUEST ULTIMA ATTRAVERSO LA MEMBRANA PERCHE E PIU IDROFOBICA DI QUEST ULTIMA. L O 2 MIGRA ANCH ESSO LIBERAMENTE ATTRAVERSO LA MEMBRANA!)

UN CASO PARTICOLARE DI DIFFUSIONE SEMPLICE: L OSMOSI ENTRO CERTI LIMITI LA MEMBRANA PLASMATICA E SEMIPERMEABILE: : PERMETTE CIOE IL PASSAGGIO DI SOLVENTE, MA NON DI SOLUTO!

PER EVITARE CONSEGUENTE CATASTROFICHE (ECCESSIVO RIGONFIAMENTO O RAGGRINZIMENTO), LE CELLULE DEVONO TROVARSI IN CONDIZIONI ISOTONICHE RISPETTO ALL AMBIENTE EXTRACELLULARE CIRCOSTANTE. A TAL FINE, ANCHE (E SOPRATTUTTO) GRAZIE AL TRASPORTO ATTIVO (V. POMPE ATPasiche) LA CELLULA MANTIENE OSMOLARITA INTERNA PARAGONABILE A QUELLA DELL AMBIENTE EXTRACELLULARE!

DIFFUSIONE FACILITATA A) MEDIANTE PERMEASI O CARRIER LE PERMEASI, UNA VOLTA LEGATA LA MOLECOLA DA TRASPORTARE, CAMBIANO CONFORMAZIONE, RENDENDO POSSIBILE IL PASSAGGIO!

B) MEDIANTE CANALI IONICI I CANALI IONICI SI TROVANO SULLA SUPERFICIE DI PRESSOCCHE TUTTI I TIPI CELLULARI. SONO ALLA BASE DI PROCESSI FONDAMENTALI QUALI TRASMISSIONE DI STIMOLI NERVOSI; TRASDUZIONE DEL SEGNALE; REGOLAZIONE DELL OSMOLARITA CELLULARE. TRASPORTANO SOLO IONI, IN MANIERA ALTAMENTE SELETTIVA! NELLA MAGGIORPARTE DEI CASI I CANALI IONICI SONO CONTROLLATI, ( GATING ) CIOE SI APRONO E CHIUDONO IN RELAZIONE A RECETTORI; SECONDI MESSAGGERI; POTENZIALE ELETTRICO DI MEMBRANA O STIMOLI MECCANICI!

CARATTERISTICHE DELLA DIFFUSIONE FACILITATA 1) SPECIFICITA ; 2) INIBIZIONE/COOPERAZIONE (MEDIATA DA ALTRI SOLUTI); 3) SATURABILITA

TRASPORTO ATTIVO TRASPORTO ATTIVO Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ EXTRACELL EXTRACELL BILAYER FOSFOLIPIDICO BILAYER FOSFOLIPIDICO Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ ------------------------------------------------ ------------------------------------------------ Cl Cl- Cl Cl- Cl Cl- Cl Cl- Cl Cl- INTRACELL INTRACELL

1) TRASPORTO ATTIVO PRIMARIO; 2) TRASPORTO ATTIVO INDIRETTO O SECONDARIO

TRASPORTO ATTIVO PRIMARIO PRINCIPALI RESPONSABILI SONO LE POMPE ATPasiche. 4 TIPI: 1) P (Es.: POMPA 2) V; / ; POMPA Ca+; POMPA H+); TRASPORTANO SOLO IONI 3) F; 4) ABC TRASPORTANO SIA IONI CHE MOLECOLE DI PICCOLE DIMENSIONI

POMPA Na + /K + ATPasi CONSENTE IL TRASPORTO DI 3 IONI VERSO L ESTERNO DELLA CELLULA E DI 2 IONI VERSO L INTERNO DELLA CELL. IN ENTRAMBI I CASI IL TRASPORTO AVVIENE CONTRO GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE! E PROPRIA DELLE CELLULE ANIMALI!

1) POMPA ELETTROGENICA 2) CONSENTE IL MANTENIM. DI EQUIL. OSMOTICO; 3) PERMETTE TRASP. ATTIVO SECONDARIO DI ZUCCHERI ED AA.

TRASPORTO ATTIVO INDIRETTO (O SECONDARIO) IL TRASPORTO ATTIVO DI ZUCCHERI, AMINOACIDI ED ALTRE MOLECOLE ORGANICHE CONTRO GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE, E SPESSO ASSOCIATO AD UN COTRASPORTO (SIMPORTO OD ANTIPORTO) CON IONI Na + O H +! (Es.: SIMPORTO /Glucosio dal lume intestinale verso l interno dell enterocita. Una volta nell enterocita, il Glc passa per diffusione facilitata mediata da GLUT2- al flusso Ematico!)

RIASSUMENDO: PRINCIPALI CARATTERISTICHE DEL TRASPORTO DI MEMBRANA Caratteristica Comp. di membr. Responsabile del trasporto Legame delle molecole trasportate Diff. semplice Lipidi No Diff. facilitata Trasp. attivo Proteine Si Proteine Si Fonte di energia Grad. Di Conc. Grad. Di Conc. Idrolisi di ATP (Trasp 1 ) o Grad. Di Conc.(.(Trasp 2 ) Direz trasp. Secondo Gradiente Secondo Gradiente Contro Gradiente Specificità per alcune classi di molecole No Si Si Saturazione ad alte conc. di molec trasp. No Si Si