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Le membrane biologiche Tipica membrana biologica.

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Presentazione sul tema: "Le membrane biologiche Tipica membrana biologica."— Transcript della presentazione:

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2 Le membrane biologiche

3 Tipica membrana biologica

4 Trasporto di soluti attraverso le membrane……..

5 La membrana cellulare è in grado di permettere il passaggio di sostanze in modo selettivo grazie a meccanismi di trasporto. Ricordiamo che il doppio strato lipidico costituisce una barriera al passaggio di tutte le molecole polari cariche, mentre permette il passaggio di piccole molecole polari prive di carica. Le sostanze idrofobiche passano invece bene il doppio strato senza causare problemi (O 2, CO 2, N 2 ).

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7 Permeabilità dei doppi strati lipidici Movimento di molecole attraverso le membrane: la diffusione semplice

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11 Canali di membrana e pori Canali di tipo alfa :. hanno da 2 a 22 segmenti alfa elica di membrana: Nelluomo ne sono presenti 15 tipi e facilitano il passaggio di ioni e piccole molecole in favore di gradiente. Una famiglia è quella delle acquaporine che facilita lingresso dellacqua.Ne sono state individuate 11 famiglie Il trasporto attraverso i canali è regolato in vari modi: cambiamenti di potenziale ( canali voltaggio dipendenti) o da molecole modulatrici (ligandi) o da AMPc Canali di tipo beta : è una struttura proteica di tipo beta che forma una struttura a barile intorno allacqua. Ha un ampio range di selezione del substrato lasciandosi attraversare sia da ione che da proteine e dipende dalla dimensione del poro che forma. La differenza tra canali e pori sta nelle dimensioni dello spazio acquoso che si forma quando è attraversata dai composti

12 Ionofori Ionofori trasportatori:aumentano la permeabiltà della membrana agli ioni,diffondendo attraverso la membrana e liberando lo ione allnterno. Es. la valinomicina trasporta ioni K+ attraverso la membrana con una velocità di 10/4 ioni al secondo:è un polipetide ciclico a struttura ottaedrica che coordina al suo interno uno ione K+. Lo ione K* si inserisce perfettamente nel sito di coordinazione,ma non lo ione Na*,più piccolo. Ionofori formanti canali o pori transmembrana: La gramicidina A polipeptide costituito da 15 aa idrofobici che dimerizzando testa a testa forma un poro che facilita il passaggio di ioni Na+ e K+ di un fattore di 10/7.

13 Diffusione facilitata 1 Aggancio della molecola alla proteina vettrice

14 Diffusione facilitata 2 Liberazione della molecola nel citoplasma Cinetica di saturazione saturazione

15 Cinetica di saturazione

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19 Trasporto del glucosio

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21 GLUcose Transporters (GLUT) GLUT1,2,3,5: costituzionale GLUT4: inducibile da insulina

22 Sistemi di trasporto passivo Antiport per lo scambio ADP-ATP Simport per lingressp H+ e fosfato Trasportatore acidi bicarbossilici ( citrato) Antiport aspartato –glutammato Tutti questi trasportatori sono legati alla produzione di energia e la sua conservazione. Antiport clururo/bicarbonato del rene e dei globuli rossi.

23 Richiedono molta energia, ma… Consentono di spostare sostanze contro un gradiente (di concentrazione, elettrico, ecc.) Processi di trasporto attivo

24 Trasportatori attivi primari Si classificano in trasportati di tipo : P (fosfato): durante il trasporto sono fosforilati e defosforilati.Se ne conocono circa 300. V ( come vacuolo): pompe protoniche presenti nei lisosomi,endosomi,app. Golgi e vescicole secretorie:acidificano linterno della struttura. F (presenti nei mitocondri e nei cloroplasti ) può idrolizzare o sintetizzare ATP in funzione del flusso di H+.

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26 Na + /K + ATPasi 2 K + dentro ATP ATP si lega alla pompa che si riorienta rilasciando i 2 ioni K + allinterno della cellula ATP viene idrolizzata, portando alla fosforilazione della subunità della pompa P 3 Na + fuori La pompa cambia conformazione esponendo gli ioni Na + fuori dalla cellula dove vengono rilasciati P 2 K + extrac. La pompa lega 2 ioni K + extracellulari, causando la defosforilazione della subunità P P P 3 Na + intracell. ATP La pompa, con ATP legata, lega 3 ioni Na + intracellulari

27 Trasporto attivo secondario

28 Non richiede ulteriore energia oltre a quella derivata dal movimento molecolare Necessità di Energia Richiede ATP DIFFUSIONE Diffusione Semplice Diffusione Facilitata Molecole attraversano il doppio strato lipidico Caratteristiche Strutturali Trasporto mediato da proteine di membrana Vescicole rivestite da membrana ESOCITOSI FAGOCITOSI ENDOCITOSI Trasporto Attivo PRIMARIO Trasporto Attivo SECONDARIO Crea gradienti per


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