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Copyright © 2006 Zanichelli editore Modalità di trasporto attraverso la membrana.

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Presentazione sul tema: "Copyright © 2006 Zanichelli editore Modalità di trasporto attraverso la membrana."— Transcript della presentazione:

1 Copyright © 2006 Zanichelli editore Modalità di trasporto attraverso la membrana

2 Copyright © 2006 Zanichelli editore Le sostanze possono diffondere attraverso le membrane Nel trasporto passivo (diffusione), le sostanze diffondono attraverso le membrane senza che le cellule compiano alcun lavoro: le particelle si spostano spontaneamente da una zona dove sono più concentrate a una dove soo meno concentrate. EquilibrioMembranaMolecole di colorante Diffusione

3 Copyright © 2006 Zanichelli editore Piccole molecole non polari diffondono facilmente attraverso il doppio strato fosfolipidico della membrana. Ne sono un esempio l’ossigeno molecolare (O 2, essenziale per il metabolismo) il diossido di carbonio (CO 2, un prodotto di rifiuto metabolico)

4 Copyright © 2006 Zanichelli editore Piccole molecole non polari diffondono facilmente attraverso il doppio strato fosfolipidico della membrana. Ne sono un esempio l’ossigeno molecolare (O 2, essenziale per il metabolismo) il diossido di carbonio (CO 2, un prodotto di rifiuto metabolico) Diffusione dei gas

5 Copyright © 2006 Zanichelli editore La diffusione di molte molecole è facilitata da proteine di trasporto Molte tipi di molecole non diffondono liberamente attraverso le membrane. Queste molecole attraversano le membrane con l’aiuto di proteine di trasporto che forniscono un passaggio attraverso le membrane in un processo chiamato diffusione facilitata. Molecole di soluto Diffusione facilitata Proteina di trasporto

6 Copyright © 2006 Zanichelli editore P P P La proteina cambia forma Il gruppo fosfato si allontana ATP ADP Soluto Proteina di trasporto Legame con il soluto 1 Fosforilazione 2 Trasporto 3 Proteina originaria 4 La cellula spende energia per il trasporto attivo Le proteine di trasporto possono spostare i soluti contro un gradiente di concentrazione attraverso il trasporto attivo, un processo che richiede ATP. Trasporto attivo

7 Copyright © 2006 Zanichelli editore Modelli di trasporto attivo

8 Copyright © 2006 Zanichelli editore L’osmosi è una diffusione di acqua attraverso una membrana semipermeabile Minore concentrazione di soluto Maggiore concentrazione di soluto Uguale concentrazione di soluto H2OH2O Molecola di soluto Membrana selettivamente permeabile Molecole d’acqua Molecola di soluto circondata da molecole d’acqua Movimento netto dell’acqua Nell’osmosi l’acqua si sposta da una soluzione nella quale la concentrazione di soluto è minore a una soluzione nella quale la concentrazione di soluto è maggiore. Osmosi

9 Copyright © 2006 Zanichelli editore Osmosi inversa L'osmosi inversa è il processo in cui si forza il passaggio delle molecole di solvente dalla soluzione più concentrata alla soluzione meno concentrata ottenuto applicando alla soluzione più concentrata una pressione maggiore della pressione osmotica. In pratica, l'osmosi inversa viene realizzata con una membrana che trattiene il soluto da una parte impedendone il passaggio e permette di ricavare il solvente puro dall'altra. Questo fenomeno non è spontaneo e richiede il compimento di un lavoro meccanico pari a quello necessario per annullare l'effetto della pressione osmotica. Il sistema è usato per desalinizzare le acque

10 Copyright © 2006 Zanichelli editore Cellula vegetale H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O Membrana plasmatica (1) Risulta normale (2) Si gonfia fino a scoppiare (3) Si contrae (4) Perde consistenza (5) È turgida (6) Si contrae Soluzione isotonica Soluzione ipotonica Soluzione ipertonica Cellula animale Comportamento delle cellule poste in soluzioni con diversa concentrazione: Soluzioni a diversa concentrazione

11 Copyright © 2006 Zanichelli editore Plasmolisi In cellule vegetali immerse in soluzione ipertonica si ha la riduzione del volume e quindi il distacco della membrana plasmatica dalla parete cellulare. Ciò generalmente causa prima la perdita di turgore e poi la morte della cellula.

12 Copyright © 2006 Zanichelli editore 5.19 I cloroplasti e i mitocondri rendono disponibile l’energia per il lavoro cellulare I cloroplasti svolgono la fotosintesi utilizzando l’energia solare per sintetizzare glucosio e ossigeno a partire da diossido di carbonio e acqua. I mitocondri consumano ossigeno nella respirazione cellulare usando l’energia immagazzinata nel glucosio per produrre ATP.

13 Copyright © 2006 Zanichelli editore AMBIENTE INTERNO STABILE - trattenuta adeguata quantità di acqua - appropriata concentrazione di sali e molecole - escrezione dei rifiuti tossici ORGANI ESCRETORI : animali terrestri :reni animali acquatici : reni, branchie, pelle Osmoregolazione negli animali

14 Copyright © 2006 Zanichelli editore I pesci di acqua dolce devono limitare l’ingresso di acqua e la perdita di sali. I pesci marini devono limitare la perdita di acqua e l’ingresso di sali Osmoregolazione negli animali

15 Copyright © 2006 Zanichelli editore Osmoregolazione negli animali

16 Copyright © 2006 Zanichelli editore Liquido extracellulare Citoplasma Proteina Vescicola Le molecole di grandi dimensioni vengono trasportate per esocitosi ed endocitosi Le molecole e le particelle di grandi dimensioni attraversano la membrana mediante un processo chiamato esocitosi: una vescicola, delimitata da una membrana e ripiena di macromolecole, si fonde con la membrana plasmatica riversando fuori dalla cellula il proprio contenuto. Esocitosi

17 Copyright © 2006 Zanichelli editore Nel processo inverso all’esocitosi, l’endocitosi, la cellula ingloba le macromolecole o altre particelle, formando con la propria membrana delle vescicole nel citoplasma. Formazione della vescicola Endocitosi

18 Copyright © 2006 Zanichelli editore L’endocitosi può avvenire in tre modi: fagocitosi; pinocitosi; endocitosi mediata da un recettore. Pseudopodio di un’ameba Particella di cibo da ingerire Fagocitosi Pinocitosi Endocitosi mediata da un recettore Molecole legate ai recettori proteici Fossetta Citoplasma Membrana plasmatica TEM  TEM  LM 230  Endocitosi

19 Copyright © 2006 Zanichelli editore Membrane difettose possono sovraccaricare il sangue di colesterolo Se i recettori del colesterolo nelle membrane sono pochi o non funzionano, il sangue può accumulare livelli elevati di colesterolo. Goccia di LDL Proteina Strato esterno fosfolipidico Citoplasma Recettore proteico Membrana plasmatica Vesicola Colesterolo Membrane difettose

20 Copyright © 2006 Zanichelli editore Per gli organismi è molto importante un equilibrio idrico tra le cellule e l’ambiente circostante Il controllo dell’equilibrio idrico in una cellula si chiama osmoregolazione. Le condizioni ideali per una cellula animale e una vegetale sono, rispettivamente, una soluzione isotonica e una soluzione ipotonica. Osmoregolazione


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