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Le membrane biologiche






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bingham
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Le membrane biologiche. Le membrane biologiche. Tipica membrana biologica. Trasporto di soluti attraverso le membrane……. Meccanismi di trasporto.
Le membrane biologiche

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Slide 1

Le membrane biologiche

Slide 2

Le membrane biologiche

Slide 3

Tipica membrana biologica

Slide 4

Trasporto di soluti attraverso le membrane……..

Slide 5

Meccanismi di trasporto

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 (O2, CO2, N2).

Slide 7

Movimento di molecole attraverso le membrane:

la diffusione semplice

Permeabilità dei doppi strati lipidici

Slide 11

Canali di membrana e pori

  • Canali di tipo alfa: . hanno da 2 a 22 segmenti alfa elica di membrana: Nell’uomo 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 l’ingresso dell’acqua.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 all’acqua. 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

Slide 12

Ionofori

  • Ionofori trasportatori:aumentano la permeabiltà della membrana agli ioni ,diffondendo attraverso la membrana e liberando lo ione all’nterno. 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.

Slide 13

Diffusione facilitata 1

Aggancio della molecola alla proteina vettrice

Slide 14

Diffusione facilitata 2

Liberazione della molecola nel citoplasma

Cinetica di

saturazione

Slide 15

Cinetica di saturazione

Slide 19

Trasporto del glucosio

Slide 20

Trasporto del glucosio

Slide 21

GLUcose Transporters (GLUT)

  • GLUT1,2,3,5: costituzionale

  • GLUT4: inducibile da insulina

Slide 22

Sistemi di trasporto passivo

  • Antiport per lo scambio ADP-ATP

  • Simport per l’ingressp 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.

Slide 23

Processi di trasporto attivo

  • Richiedono molta energia, ma…

  • Consentono di spostare sostanze contro un gradiente (di concentrazione, elettrico, ecc.)

Slide 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 l’interno della struttura.

  • F (presenti nei mitocondri e nei cloroplasti ) può idrolizzare o sintetizzare ATP in funzione del flusso di H+.

Slide 26

La pompa cambia conformazione esponendo gli ioni Na+ fuori dalla cellula dove vengono rilasciati

La pompa, con ATP legata, lega 3 ioni Na+ intracellulari

3 Na+ fuori

b

P

P

P

P

ATP viene idrolizzata, portando alla fosforilazione della subunità a della pompa

a

ATP

3 Na+ intracell.

2 K+ extrac.

ATP si lega alla pompa che si riorienta rilasciando i 2 ioni K+ all’interno della cellula

P

La pompa lega 2 ioni K+ extracellulari, causando la defosforilazione della subunità a

ATP

2 K+ dentro

Na+/K+ATPasi

Slide 27

Trasporto attivo secondario

Slide 28

Necessità di Energia

Non richiede ulteriore energia

oltre a quella derivata dal

movimento molecolare

Richiede ATP

ENDOCITOSI

DIFFUSIONE

ESOCITOSI

FAGOCITOSI

Crea

gradienti

per

Trasporto

Attivo

PRIMARIO

Diffusione

Semplice

Diffusione

Facilitata

Trasporto

Attivo

SECONDARIO

Molecole attraversano

il doppio strato lipidico

Trasporto mediato

da proteine di membrana

Vescicole rivestite

da membrana

Caratteristiche Strutturali


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