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LA CELLULA AL LAVORO A CURA DI ILENIA CUCINOTTA 2I
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Ilenia Cucinotta classe II sez.I -gennaio 2007-
SOMMARIO COM’ E’ FATTA E COME FUNZIONA LA MEMBRANA CELLULARE? CHE COS’E’ LA RESPIRAZIONE CELLULARE? Ilenia Cucinotta classe II sez.I gennaio 2007-
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COM’È FATTA E COME FUNZIONA LA MEMBRANA CELLULARE?
La membrana cellulare, o plasmatica, riveste tutte le cellule dei procarioti e degli eucarioti. Essa è formata da un doppio strato di fosfolipidi, nel cui spessore si trovano immerse molecole di proteine e di colesterolo. Tale membrana ha un ruolo fondamentale nella mediazione degli scambi nutrizionali, respiratori ed escretori della cellula. La membrana plasmatica è semipermeabile, ossia permette il passaggio diretto, mediante osmosi, delle molecole di piccole dimensioni, come zuccheri e sali, ma non di molecole di maggiore peso molecolare, come quelle proteiche, che vengono trasportate attraverso la membrana da fenomeni di trasporto attivo; tali fenomeni implicano consumo di energia e coinvolgono le proteine-canale e appositi trasportatori, carrier. … continua … Ilenia Cucinotta classe II sez.I gennaio 2007-
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Membrane fosfolipidiche analoghe a quella plasmatica si trovano anche all'interno delle cellule eucariote, a delimitare distretti del citoplasma in cui avvengono particolari reazioni (sono un esempio le membrane dell'apparato di Golgi e del reticolo endoplasmatico). COME FUNZIONA LA MEMBRANA CELLULARE? TRASPORTO PASSIVO TRASPORTO ATTIVO DIFFUSIONE OSMOSI IMMAGINI Ilenia Cucinotta classe II sez.I gennaio 2007- MENU’
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IMMAGINI (clicca sull’immagine per ingrandirla)
MEMBRANA OSMOSI DIFFUSIONE --Indietro-- MENU’ Ilenia Cucinotta classe II sez.I gennaio 2007-
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TRASPORTO PASSIVO Nel trasporto passivo, le molecole passano da una parte all’altra della membrana all'interno di molecole proteiche che attraversano completamente lo spessore della membrana stessa, fungendo da canali (proteine-canale); questo passaggio avviene esclusivamente nella direzione in cui il soluto migrerebbe per diffusione; per tale motivo, questa modalità di trasporto viene anche indicata come “diffusione facilitata”. Poiché avviene secondo gradiente di concentrazione, il trasporto passivo è un fenomeno che ha luogo senza dispendio di energia; permette il passaggio di molecole idrofile, come gli ioni Ca++, Na++ e K+, molecole di zuccheri monosaccaridi e amminoacidi. Nelle cellule si trovano in genere diversi tipi di proteine-canale, dotate di un’elevata specificità per alcuni tipi di sostanze: ad esempio, vi sono canali specifici per il sodio e canali per il potassio. INDIETRO Ilenia Cucinotta classe II sez.I gennaio 2007-
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TRASPORTO ATTIVO Il trasporto attivo consiste nello spostamento di molecole contro gradiente, con consumo di energia fornita da molecole di ATP; viene attuato da specifiche proteine caratterizzate da un sito per la molecola che deve essere trasportata e da un sito per l’ATP. Il funzionamento di questi trasportatori, che prendono il nome di pompe, si basa in genere su un cambiamento della conformazione tridimensionale della molecola (ovvero della struttura terziaria della proteina): l’attacco della molecola al suo sito modifica la conformazione della pompa proteica, il che favorisce l’attacco di una molecola di ATP all’altro sito; l’ATP fornisce l’energia necessaria all’apertura del canale e al rilascio della molecola dall’altra parte della membrana. Un tipico esempio di trasporto attivo è quello effettuato dalle pompe a scambio ionico, come la pompa sodio-potassio ATP-dipendente, che serve a mantenere all'interno della cellula un'elevata concentrazione di potassio (K+) e una bassa concentrazione di sodio (Na+). Ilenia Cucinotta classe II sez.I gennaio 2007- INDIETRO
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DIFFUSIONE La diffusione consiste nel passaggio di molecole attraverso la membrana plasmatica senza consumo di energia, perché il movimento avviene secondo il gradiente di concentrazione (o di pressione o di carica elettrica). Soltanto alcune molecole possono essere trasportate con questa modalità, come l’acqua, le molecole liposolubili come alcune vitamine e i gas disciolti, come l’anidride carbonica e l’ossigeno. INDIETRO Ilenia Cucinotta classe II sez.I gennaio 2007-
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OSMOSI Con il termine osmosi si indica un passaggio di acqua attraverso una membrana semipermeabile, in risposta a gradienti di concentrazione di soluti, a gradienti di pressione, oppure a entrambi. Se la membrana semipermeabile separa due soluzioni isotoniche (che cioè hanno uguale concentrazione), non si ha un movimento osmotico netto di acqua in nessuno dei due sensi. Ma se una delle due soluzioni è ipertonica (quindi contiene più soluti) rispetto all'altra (definita ipotonica), allora l'acqua si muoverà dalla soluzione ipotonica a quella ipertonica. INDIETRO Ilenia Cucinotta classe II sez.I gennaio 2007-
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CHE COS’È LA RESPIRAZOINE CELLULARE?
Processo che avviene nelle cellule in presenza di ossigeno (aerobiosi), attraverso il quale le sostanze nutritive derivanti dalla digestione (negli animali) o dalla fotosintesi e chemiosintesi (negli organismi foto e chemio-sintetici) vengono ossidate allo scopo di produrre l’energia necessaria al metabolismo. In particolare, la principale molecola che agisce da substrato per la respirazione cellulare è il glucosio; l’energia che si ottiene viene immagazzinata nei legami ad alta energia contenuti nella molecola adenosina trifosfato, ATP. AVANTI Ilenia Cucinotta classe II sez.I gennaio 2007-
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La respirazione cellulare porta complessivamente alla formazione netta di 38 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio coinvolta nella reazione; pertanto, ha un rendimento energetico più elevato di un altro processo ossidativo che avviene in assenza di ossigeno nelle cellule dei viventi, la glicolisi, reazione che porta da una molecola di glucosio a due molecole di acido piruvico e alla formazione di 2 ATP. La glicolisi può costituire, in presenza di ossigeno, il primo ciclo di reazioni della respirazione cellulare e, pertanto, le due molecole di ATP concorrono al rendimento energetico di questo processo. In assenza di ossigeno, l’acido piruvico derivante dalla glicolisi può essere utilizzato nelle reazioni di fermentazione, operate da alcuni microrganismi o da alcuni organi in determinate condizioni (ad esempio, dai muscoli quando si trovano in condizioni di intenso sforzo fisico). AVANTI INDIETRO Ilenia Cucinotta classe II sez.I gennaio 2007-
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Il primo stadio della respirazione cellulare è rappresentato dalla glicolisi, che avviene a livello del citoplasma cellulare, in assenza di ossigeno. Nella glicolisi, una molecola di glucosio viene parzialmente demolita in due molecole di un composto a tre atomi di carbonio, il piruvato, con la produzione netta di due molecole di ATP. Ilenia Cucinotta classe II sez.I gennaio 2007- INDIETRO AVANTI
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Il piruvato entra poi nel ciclo di Krebs, che negli eucarioti ha luogo nei mitocondri; in questa via metabolica, tale composto viene completamente demolito in anidride carbonica e acqua, e avviene la riduzione di alcune molecole accettrici di idrogeno (le principali delle quali sono la nicotinamide adenin dinucleotide o NAD, che diventa NADH, e il flavin adenin dinucleotide, o FAD, che diventa FADH). INDIETRO MENU’ Ilenia Cucinotta classe II sez.I gennaio 2007-
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