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Le membrane biologiche

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

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Le membrane biologiche

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Presentation Transcript

  1. Le membrane biologiche

  2. Le membrane biologiche

  3. Tipica membrana biologica

  4. Trasporto di soluti attraverso le membrane……..

  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).

  6. Movimento di molecole attraverso le membrane: la diffusione semplice Permeabilità dei doppi strati lipidici

  7. 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

  8. 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.

  9. Diffusione facilitata 1 Aggancio della molecola alla proteina vettrice

  10. Diffusione facilitata 2 Liberazione della molecola nel citoplasma Cinetica di saturazione

  11. Cinetica di saturazione

  12. Trasporto del glucosio

  13. Trasporto del glucosio

  14. GLUcose Transporters (GLUT) • GLUT1,2,3,5: costituzionale • GLUT4: inducibile da insulina

  15. 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.

  16. Processi di trasporto attivo • Richiedono molta energia, ma… • Consentono di spostare sostanze contro un gradiente (di concentrazione, elettrico, ecc.)

  17. 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+.

  18. 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

  19. Trasporto attivo secondario

  20. 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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