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Comunicazione fra cellula e ambiente. Omeostasi Capacità di un organismo di mantenere costanti le condizioni chimico-fisiche interne anche al variare.

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Presentazione sul tema: "Comunicazione fra cellula e ambiente. Omeostasi Capacità di un organismo di mantenere costanti le condizioni chimico-fisiche interne anche al variare."— Transcript della presentazione:

1 Comunicazione fra cellula e ambiente

2 Omeostasi Capacità di un organismo di mantenere costanti le condizioni chimico-fisiche interne anche al variare delle condizioni ambientali esterne. Il termine "omeostasi" fu coniato da Walter Cannon nel 1926, in riferimento alla capacità del corpo di regolare la composizione e il volume del sangue e, di conseguenza, di tutti i fluidi extracellulari in cui sono immerse le cellule; deriva dal greco ómoios, "simile", e stasis, "posizione"

3 Omeostasi Tutti gli organismi presentano meccanismi omeostatici a livello di ogni singola cellula, in quanto, per vivere, le componenti di una cellula devono essere mantenute a concentrazioni più o meno uniformi. La membrana cellulare è responsabile del controllo delle sostanze che entrano ed escono dalla cellula: –le sostanze essenziali al metabolismo devono poter entrare –i materiali di scarto devono poter uscire prima di raggiungere concentrazioni tossiche

4 Omeostasi nella cellula: meccanismi di trasporto Per mantenere costanti i propri equilibri biochimici, la cellula possiede diversi tipi di meccanismi di trasporto: Passivo: non vi è consumo di energia attivo: è richiesto un apporto energetico. l'omeostasi può essere inteso come un continuo sforzo dellorganismo e delle sue unità costitutive per mantenere le proprie caratteristiche rispetto all'ambiente esterno e la propria identità biologica.

5 Il passaggio delle sostanze attraverso la membrana può avvenire per: trasporto passivo (senza dispendio di energia) trasporto attivo (con impiego di energia) Il trasporto attraverso la membrana

6 Trasporto passivo Diffusione semplice Diffusione facilitata Osmosi.

7 Diffusione semplice

8 Una sostanza si sposta seguendo il gradiente di concentrazione : dalla zona più concentrata alla zona meno. [ concentrazione elevata ] [concentrazione minore]

9 Lo scambio dei gas negli alveoli polmonari avviene per diffusione

10 Permeabilità selettiva Il doppio strato di lipidi è permeabile: Alle molecole molto piccole (H 2 O, CO 2, O 2 ) Alle molecole liposolubli (Idrofobe, non polari) Il doppio strato di lipidi è impermeabile: Alle grosse molecole e alla maggior parte delle molecole solubili in acqua. Agli ioni (K+, Cl-, Na+ )

11 Diffusione facilitata La diffusione avviene grazie ad una proteina di trasporto. N.B. Non vi è dispendio di energia Avviene secondo il gradiente di concentrazione

12 Alcune proteine di mebrana permettono il passaggio delle sostanze non liposolubili : Formano un canale attraverso la membrana Oppure Si legano a molecole trasportatrici (carrier) che le trasportano attraverso la membrana

13 N.B. I canali sono generalmente selettivi : una sola ben precisa sostanza li può attraversare e nessunaltra.

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15 Certi canali possono aprirsi e richiudersi :

16 Esempio: Canale ionico che permette il passaggio di anioni

17 Trasportatori di membrana: Possono crearsi e distruggersi rapidamente Certi possono chiudersi ed aprirsi ==> Cambiano la permeabilità della membrana Sono spesso molto selettivi

18 Esempio di proteine di trasporto Canale aperto Canale chiuso

19 Osmosi Soluzione diluita = ipotonica Soluzione diluita = ipotonica Soluzone concentrata = ipertonica Soluzone concentrata = ipertonica Membrana permeabile allacqua ma impermeabile al soluto

20 Lacqua si sposta dal lato ipotonico (diluito) al lato ipertonico (concentrato)

21 L osmosi: è lacqua che si sposta seguendo il suo gradiente di concentrazione

22 Ipertonica Ipotonica

23 Globuli rossi in soluzioni: Isotonica Ipotonica Ipertonica

24 Globuli rossi in mezzo Ipertonico

25 Losmosi gioca un ruolo importante nello spstamento dei liquidi allinterno dellorganismo SANGUE Liquido interstiziale LIQUIDO INTRACELLULARE

26 Un pesce vive nellacqua di mare. Il mare è un mezzo ipo, iper o isotonico? Acqua (per osmosi) Sale (per diffusione) Come può sopravvivere il pesce? Lacqua di mare è Ipertonica

27 Trasporto attivo : Richiede energia Può avvenire in senso contrario al gradiente di concentrazione Necessita di un trasportatore (proteina di trasporto) Assomiglia alla diffusione facilitata (necessita di un trasportatore) MA:

28 Trasporto attivo

29 Pompa Sodio-Potassio

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33 Il Trasporto attivo permette alle cellule di conservare un ambiente interno differente dalla composizione dellambiente esterno :

34 Trasporto mediato da vescicole Esocitosi Endocitosi

35 Esocitosi

36 Lendocitosi è il processo cellulare tramite il quale il materiale che deve essere introdotto nella cellula viene circondato da vescicole di membrana o da vacuoli e riversato nel citoplasma. Endocitosi Si parla di endocitosi mediata da recettori quando il passaggio di molecole specifiche allinterno della cellula avviene tramite unintroflessione della membrana cellulare che forma una vescicola membranosa. Le vescicole contengono i recettori e le molecole da essi trasportate.

37 endocitosi mediata da recettori

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39 Fagocitosi di un batterio la Fagocitosi Caso particolare di endocitosi: la Fagocitosi Fagocitosi = Endocitosi di una grossa struttura

40 la Pinocitosi Caso particolare di endocitosi: la Pinocitosi Pinocitosi = Endocitosi sostanze liquide

41 Esocitosi la cellula può secernere materiale all'esterno tramite esocitosi. Nell'esocitosi, vescicole contenenti le sostanze da espellere si fondono con la membrana plasmatica.


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