3 - Il neurone e le sue proprietà Flashcards

1
Q

funzioni del REL

A
  • Metabolismo dei carboidrati–>Regolazione della glicemia
  • Sintesi dei lipidi–>Sintesi degli ormoni steroidei
  • Detossificazione–>Metabolismo dei farmaci psicotropi (meccanismo dell’assuefazione)
  • Immagazzinamento del Calcio–>Contrazione muscolarenel muscolo prende il nome di reticolo sarcoplasmatico
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2
Q

funzioni del RER

A
  • sintesi delle membrane

- produzione delle vescicole

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3
Q

funzioni dell’Apparato di Golgi

A
  • maturazione delle vescicole
  • smistamento dei prodotti
  • secrezione
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4
Q

produzione delle proteine

A

avviene nel citoplasma grazi alle informazioni dell’RNA messaggero, sia a livello dei ribosomi liberi che a livello dei ribosomi associati alle membrane (RER)

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5
Q

destinazione delle proteine prodotte da ribosomi liberi

A

1) citoplasma
2) nucleo
3) mitocondri
4) perossisomi

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6
Q

destinazione delle proteine prodotte dai ribosomi del RER

A

1) proteine di membrana

2) proteine secretorie

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7
Q

funzioni del citoscheletro

A

1) forma e resistenza meccanica
2) mantiene gli organuli nella giusta posizione
3) movimento di citoplasma, ciglia, flagelli
4) divisione cellulare
5) binario per trasporto lungo l’assone

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8
Q

strutture che compongono il citoscheletro

A
  • microtubuli
  • microfilamenti
  • filamenti intermedi (non può cambiare forma, stabili nel tempo)
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9
Q

placca di neurofibrilla

A

struttura dovuta alla proliferazione del citoscheletro che affligge i malati di Alzheimer, provocando la morte cellulare (causa proteina tau)

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10
Q

composizione della membrana plasmatica

A
  • un doppio strato di fosfolipidi
  • proteine associate alla membrana–> intrinseche o estrinseche (o periferiche)
  • Le teste polari dei fosfolipidi sono idrofile (cercano l’acqua) e sono quindi rivolte verso l’interno e l’esterno della cellula a contatto con le soluzioni acquose.
  • Le code apolari sono idrofobiche (sfuggono l’acqua) e sono rivolte verso l’interno della membrana.
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11
Q

composizione della membrana plasmatica

A
  • un doppio strato di fosfolipidi
  • proteine associate alla membrana–> intrinseche (attraversa completamente il doppio strato lipidico della membrana cellulare) o estrinseche (o periferiche, non attraversano completamente membrana)
  • Le teste polari dei fosfolipidi sono idrofile (cercano l’acqua) e sono quindi rivolte verso l’interno e l’esterno della cellula a contatto con le soluzioni acquose.
  • Le code apolari sono idrofobiche (sfuggono l’acqua) e sono rivolte verso l’interno della membrana.
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12
Q

posizione delle proteine intrinseche nella membrana

A

Le proteine intrinseche sono bloccate all’interno della membrana perché la porzione che attraversa la membrana ha residui amminoacidici apolari che non possono uscire a contatto con il mezzo acquoso.
Nella maggior parte delle cellule le proteine intrinseche possono muoversi in orizzontale liberamente scorrendo dentro la membrana. Nei neuroni, tuttavia la maggior parte delle proteine di membrana sono fissate in posizione dato che porzioni differenti del neurone hanno composizione proteica e proprietà differenti.

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13
Q

cosa sono le proteine

A

polimeri formati da amminoacidi legati da legame peptidico, che differiscono per le catene laterali (residuo amminoacidico)

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14
Q

quali fattori differenziano gli amminoacidi

A
  • possono essere carichi/neutri
  • possono avere carica positiva/negativa
  • possono essere idrofilici/idrofibici
  • i residui amminoacidici possono avere ingombri diversi
  • i residui amminoacidici possono avere gruppi funzionali diversi
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15
Q

principali tipi di proteine di membrana

A
  • canali ionici
  • recettori di membrana
  • pompe
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16
Q

canale ionico

A

proteina complessa composta da sub-unità che ha la struttura di un canale, all’interno del quale possono passare gli ioni in maniera selettiva
Si distinguono in canali passivi e canali ad accesso variabile

17
Q

recettori di membrana

A

proteine che hanno la funzione di avvisare la cellula della presenza di una molecola esterna, senza che questa debba entrare nella cellula (ex. proteina transmembrana, enzima, ancoraggio del citoscheletro)

18
Q

pompa

A

ex. pompa sodio-potassio, regola in maniera precisa il traffico di ioni dentro e fuori la cellula (+ 3 Na, - 2 K)

19
Q

gerarchia di trapasso attraverso membrana priva di proteine

A

1) gas, molecole liposolubili/idrofobiche
2) dipoli (H2O, CO2)
3) NON passano molecole cariche (ioni: K+, Na+, Cl-)

20
Q

ione

A

atomo/gruppo di atomi dotati di carica

21
Q

guscio d’idratazione

A

fenomeno per cui, in seguito alla rottura del legame di uno ione (ex. NaCl), gli atomi di questo vengono circondati da 4 molecole di acqua. Queste legano la loro parte positiva (H) con l’atomo negativo dello ione (Cl), mentre legano gli atomi negativi (O) con quelli positivi dello ione (Na)

22
Q

vari tipi di canali ionici

A
  1. Alcuni variano la loro permeabilità a seconda della presenza di messaggeri chimici all’esterno della cellula (ormoni, neurotrasmettitori);
  2. Alcuni variano la loro permeabilità in risposta ad un messaggero intracellulare (II° messaggero);
  3. Alcuni variano la loro permeabilità quando vi è una variazione del voltaggio (variazione del potenziale elettrico);
  4. Alcuni variano la loro permeabilità in risposta ad una sollecitazione meccanica sulla cellula (mediata dal citoscheletro);
23
Q

metodi di studio dei canali ionici:

A

1) deduzione della struttura 2aria e 3aria a partire dalla sequenza di amminoacidi
2) deduzione di informazioni sul canale a partire dalla struttura secondaria
3) mappa d’idrofibicità
4) patch clamp
5) immunocitochimica

24
Q

potenziale di membrana e suddivisione

A

(voltaggio di membrana Vm) differenza di potenziale elettrico tra l’interno e l’esterno della cellula–> rapporto tra cariche positive e negative portate dagli ioni ai due lati della membrana

i potenziali di membrana si suddividono in:

1) potenziale di riposo
2) potenziale graduato (locale)
3) potenziale d’azione (spike/impulso nervoso)

25
Q

apparecchiatura necessaria per misurare Vm

A
  • micro-elettrodi
  • amplificatore di segnale
  • oscilloscopio
26
Q

potenziale di riposo

A

potenziale di membrana che la cellula si trova ad avere in normali condizioni di riposo, cioè quando non viene eccitata
- 65mV nel neurone, tra -40 e -90mV NELLE ALTRE CELLULE

27
Q

potenziale graduato

A

piccole modificazioni del potenziale di membrana he si verificano quando i canali ionici si aprono o si chiudono in risposta a segnali specifici, possono assumere uno spettro di valori positivi/negativi.

i potenziali graduati sono generati:

  • a livello dei recettori–> potenziali di recettore
  • a livello delle sinapsi–> potenziali post-sinaptici eccitatori/inibitori
28
Q

potenziale d’azione

A

potenziale elettrico posseduto dalla cellula quando si verifica una rapida inversione della polarità elettrica (depolarizzazione -
iperpolarizzazione) della cellula in seguito a una stimolazione.
Nello spazio di meno di due millisecondi l’interno della cellula diviene positivo (fino a circa + 40 mV) e poi ritorna ad un valore negativo, prossimo a quello del potenziale di riposo (-65 mV)

29
Q

differenze tra potenziale graduato e potenziale d’azione

A

i potenziali graduati:
• si propagano pressoché istantaneamente;
• decrescono di intensità con la distanza;
• sono proporzionali allo stimolo che li genera.

Il potenziale d’azione:
• si propaga con una velocità misurabile (1-100 m/s);
• l’ampiezza della variazione di potenziale rimane costante indipendentemente dalla distanza e indipendentemente dalla intensità dello stimolo che lo ha provocato (aumento intensità stimolazione NON aumenta l’ampiezza del segnale, bensì la sua frequenza)

30
Q

meccanismi che regolano il flusso degli ioni

A

1) diffusione

2) forze elettriche

31
Q

diffusione e da cosa dipende

A

spostamento delle molecole dalla zona dove esse sono più concentrate alla zona dove sono meno concentrate.

In una cellula nervosa la diffusione attraverso la membrana dipende da:
o Il gradiente di concentrazione di quella molecola (quanto differente è la concentrazione dai due lati);
o La permeabilità della membrana nei confronti di quella molecola (in pratica da quanti canali ionici per quello ione aperti ci sono);
o la temperatura.

32
Q

forze elettriche e da cosa dipendono

A

influenzano il movimento solamente degli ioni. Esse dipendono da:
o La differenza di potenziale (o voltaggio);
o La conduttanza elettrica (o come spesso si preferisce, dal suo reciproco, la resistenza).

Il flusso di corrente in un sistema segue la legge di Ohm. Infatti, mediante la legge di Ohm (I= g x V), possiamo prevedere il comportamento di uno ione soggetto a forze elettriche.

  • In una cellula nervosa il voltaggio è legato al valore del potenziale di membrana.
  • La conduttanza elettrica è invece proporzionale al numero di canali ionici (aperti) presenti nella membrana.
33
Q

pompa sodio potassio

A

mantiene la concentrazione degli ioni ai due lati della membrana

Il potassio, K+ è uno ione positivo (catione). Dato che è molto più concentrato all’interno tenderà ad uscire rendendo l’interno della cellula ancor più negativo. Anche il sodio, Na+ è uno ione positivo (catione). Dato che è molto più concentrato all’esterno tenderà ad entrare rendendo l’interno della cellula meno negativo. Le variazioni di permeabilità della membrana a questi due ioni sono in grado di determinare grandi cambiamenti nel potenziale di membrana del neurone.

34
Q

potenziale d’equilibrio

A

ciò che regola lo spostamento di uno ione è sia la sua differenza di concentrazione tra dentro e fuori sia la differenza di potenziale tra interno ed esterno (gradiente elettrico). In molti casi il gradiente elettrico (ex. tante cariche positive si respingono tra di loro) può sospingere uno ione in una direzione mentre il gradiente di concentrazione lo sospinge in direzione opposta.

Il potenziale di equilibrio di uno ione è un valore elettrico (numero) che segnale in quale momento queste due forze si equivalgono. Questo ci fa prevedere che al momento in cui si ha l’equilibrio, un egual numero di ioni passa da dentro a fuori della cellula e viceversa. Il potenziale di equilibrio per uno ione corrisponde al valore che assumerebbe il potenziale di membrana se la cellula fosse permeabile solo a quello ione (EK -80 mV e ENa +62 mV)

35
Q

perché l potenziale di riposo è -65mV?

A

La pompa sodio-potassio mantiene in continuazione una differenza di concentrazione di K+ e Na+ tra interno ed esterno della cellula.
Nella membrana sono presenti dei canali per il potassio sempre aperti (canali passivi per il K+).
A causa di questi, a riposo (quando praticamente non vi sono altri canali aperti) vi è una uscita lenta ma costante di ioni K+ i quali portano all’esterno cariche positive rendendo negativo l’interno della cellula.
L’ uscita di ioni K+ si arresta quando le forze elettriche iniziano a ri-sospingere il potassio dentro la cellula (l’esterno è positivo e le cariche positive si respingono). Nella maggior parte dei neuroni questo avviene attorno al valore del potenziale di membrana di circa –65 mV.

36
Q

Come si scatena il potenziale d’azione

A

all’inizio della fase crescente il sodio è spinto dentro la cellula non solo dal gradiente di concentrazione (diffusione) ma anche dalle forze elettriche (infatti il sodio ha carica positiva e l’interno in quel momento è negativo).–> Durante la fase crescente la cellula è permeabile al Na e quindi tende velocemente al potenziale di equilibrio per questo ione (+62 mV).
All’inizio della fase decrescente avviene una cosa simile per il potassio che è sospinto fuori dalle due forze combinate (ora è l’interno ad essere positivo e a respingere le cariche positive del potassio).–> Nella fase decrescente è soprattutto permeabile al K e tende al valore di potenziale di equilibrio (–80 mV) di quello ione.

37
Q

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A