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Trasporto. Le membrane biologiche sono selettivamente permeabili Più una molecola è piccola e solubile nei lipidi e più facilmente attraversa la membrana.

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Presentazione sul tema: "Trasporto. Le membrane biologiche sono selettivamente permeabili Più una molecola è piccola e solubile nei lipidi e più facilmente attraversa la membrana."— Transcript della presentazione:

1 Trasporto

2 Le membrane biologiche sono selettivamente permeabili Più una molecola è piccola e solubile nei lipidi e più facilmente attraversa la membrana Molecole grosse e polari non diffondono attraverso la membrana Piccole molecole idrofobiche O 2, CO 2 N 2 Benzene Piccole molecole polari neutre H 2 O Glicerolo Etanolo Amminoacidi Glucosio Nucleotidi Grosse molecole polari neutre H +, Na +, HCO 3 - K +, Ca 2+, Cl -, Mg 2+ Ioni

3 Permeabilità di membrana rapidamente –Le piccole molecole non polari (O 2,CO 2, N 2, etc.) attraversano rapidamente la membrana Permeabilità ai gas necessaria per la respirazione cellulare –Ioni e molecole non cariche non diffondono per niente –Molecole polari neutre, diffondono rapidamente se sono piccole abbastanza H 2 O Etanolo Glicerolo Veloce Lento

4 Diffusione Movimento delle particelle dalla zona a concentrazione più alta a quella a concentrazione più bassa, fino a raggiungere una condizione dequilibrio Nei sistemi biologici equilibrio non viene mai raggiunto CO 2 prodotta durante la respirazione diffonde rapidamente e viene rimossa dal circolo sanguigno e non rientra

5 Osmosi Movimento di acqua attraverso una membrana selettivamente permeabile Da una regione a concentrazione maggiore ad una a concentrazione minore Pressione Osmotica

6 Osmosi [Soluto] in A[Soluto] in BTonicità Direzione del movimento MaggioreMinore Ipertonica A Ipertonica Ipotonica B Ipotonica B -> A MinoreMaggiore Ipertonica B Ipertonica Ipotonica A Ipotonica A -> B Uguale Isotoniche A e B sono Isotoniche Nessun movimento

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8 Tipi di Trasporto Trasporto PassivoTrasporto Passivo –Diffusione Semplice e Facilitata –Segue il gradiente di concentrazione –Le molecole si muovono in discesa libera Trasporto AttivoTrasporto Attivo –Muove un soluto contro un gradiente di concentrazione –Richiede enzimi e consumo di energia (ATP) Trasporto VescicolareTrasporto Vescicolare –Invaginazioni delle membrane per formare le vescicole

9 Proteine di trasporto Trasportano molecole solubili in acqua Proteine CarrierProteine Carrier –Trasportano ioni –Devono subire un cambiamento conformazionale –Controllate sia da stimoli esterni sia dalle condizioni interne della cellula Proteine CanaleProteine Canale –Formano un poro idorfilico, specifico per determinati ioni Acquaporine,Acquaporine, trasporto rapido dellacqua

10 Proteine Carrier Concentrazione bassa di soluto Concentrazione alta di soluto Diffusione FacilitataNella Diffusione Facilitata rendono la membrana permeabile a ioni e molecole polari Movimento sempre secondo gradiente di concentrazione –Glucosio permeasi –Glucosio permeasi dei globuli rossi Glucosio fosforilato, non riattraversa la membrana Non contribuisce al gradiente, glucosio entra rapidamente

11 TRASPORTO SPECIALIZZATO Diffusione FacilitataDiffusione Facilitata –Molecole non liposolubili e non in grado di attraversare le membrane –Proteine Canale Trasportatori di membrana –Diffusione favorita dal gradiente di concentrazione –Trasporto passivo Non consuma energia

12 Trasporto Attivo Trasporto contro gradiente di concentrazione Cellula richiede alcune sostanze a concentrazione più alta rispetto allesterno Proteine che pompano le particelle utilizzando energia (ATP) Pompa Sodio-Potassio (Na-K)Pompa Sodio-Potassio (Na-K)

13 TRASPORTO SPECIALIZZATO Trasporto AttivoTrasporto Attivo –Proteine di membrana specializzate –Selettivo –Saturabile –Richiede energia

14 PompaSodio-Potassio Presente in tutte le cellule Gruppo di proteine che sfruttano una molecola di ATP 3 Na out/2 K in Interno della cellula carico negativamente Potenziale di MembranaCrea un Potenziale di Membrana

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16 Pompe Ioniche Sono proteine trans-membrana Lavorano modificando la loro conformazione Regolano la pressione osmotica della cellula Fenomeni di co-trasportoProducono energia per attivare il trasporto attivo di altre sostanze, Fenomeni di co-trasporto

17 Trasporto Secondario 3 tipi diversi ATP differenza di potenzialeNel trasporto secondario non viene speso direttamente ATP, ma viene sfruttata la differenza di potenziale elettrochimico creata dai trasportatori attivi che pompano ioni al di fuori della cellula –Uniporto, Antiporto e Simporto

18 UniportoUniporto –Una sola sostanza che si muove sfruttando la differenza di potenziale AntiportoAntiporto –Trasporto contemporaneo di due specie ioniche o di altri soluti che si muovono in direzioni opposte attraverso la membrana Una secondo gradiente laltra contro gradienteUna secondo gradiente laltra contro gradiente SimportoSimporto –Flusso di un soluto secondo gradiente per muovere un'altra molecola contro gradiente ma il movimento avviene in questo caso attraversando la membrana nella stessa direzione

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20 Co-Trasporto Na + /K + -ATPasi mantiene basso il Na intracellulare Richiamo Na + dallesterno, attraverso cotrasportatore Na + /Glucosio Diffusione facilitata nel sangue

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22 Trasporto Vescicolare Formazione di vescicole dalla membrana che muovono sostanze dentro e fuori dalla cellula EsocitosiEsocitosi –Trasporto al di fuori della cellula EndocitosiEndocitosi –Trasporto allinterno della cellula

23 Esocitosi Prodotti di scarto OrmoniParticolari prodotti di secrezione Ormoni AccrescimentoFusione delle vescicole con la membrana plasmatica determina Accrescimento

24 Endocitosi FagocitosiFagocitosi –Letteralmente: la cellula si nutre –Particelle di materiale > 250 nm –Alcune cellule sono più brave di altre Neutrofili (globuli bianchi)Neutrofili (globuli bianchi) MacrofagiMacrofagi

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27 Endocitosi Endocitosi mediata da recettoreEndocitosi mediata da recettore (Ligandi) (Recettori) –Importo specifico di molecole (Ligandi) legate a proteine di membrana (Recettori) –Creazione di vescicole rivestite

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30 Endocitosi PinocitosiPinocitosi –Letteralmente: la cellula beve –Importo di fluidi che vengono rilasciati nel citosol

31 Pinocitosi nelle cellule endoteliali Facilmente osservabile nelle cellule endoteliali dei capillari continui Muscolo, connettivo, ghiandole esocrine e tessuto nervoso (minor numero di vescicole a causa della barriera emato-encefalica) Trasporto di macromolecole in entrambe le direzioni Le vescicole pinocitotiche posso attraversare al cellula in 2-3 minuti

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