IMPULSO NERVOSO, METABOLISMO CELLULARE, CATENA DI TRASPORTO DEGLI ELETTRONI Flashcards
LEZIONE 4
cosa sono le pompe ioniche ?
proteine transmembrana con uno o più siti di legame per l’ATP nel lato citoplasmatico
LEZIONE 4
quali sono le pompe ioniche ?
- pompe sodio-potassio
- pompe protoniche mitocondriale
- pompe protoniche lisosomiali
- poma per il cloro
- pompa per il calcio
LEZIONE 4
qual è la funzione della pompa ionica ?
creare un gradiente di concentrazione fornendo energia
LEZIONE 4
come fornisce energia la pompa ionica ?
attraverso l’idrolisi dell’ATP
LEZIONE 4
cosa fa la pompa sodio-potassio?
pompa ioni sodio verso l’esterno e ioni potassio verso l’interno
LEZIONE 4
come funziona la pompa sodio-potassio?
- sodio si lega al suo sito di legame, l’ATP lascia un fosfato che fosforila la pompa e le fa cmbiare conformazione
- quando la pompa è aperta dall’altro lato il sito attivo diventa funzionale per il potassio
- il potassio si lega al sito di legame, facendo cambiare conformazione alla pompa, si stacca il fosfato, la configurazione ritorna a quella iniziale liberando il potassio all’interno della cellula
- il ciclo può riniziare
LEZIONE 4
quale altra pompa lavora insieme alla sodio-potassio ?
pompa per il cloro
LEZIONE 4
a cosa contribuisce la pompa sodio-potassio ?
a mantenere un equilibrio di cariche e un potenziale neutro
LEZIONE 4
vi è una differenza di potenziale della membrana ? di quanto?
si, di -60 millivolt con interno negativo rispetto al’esterno
LEZIONE 4
a cosa è dovuta la differenza di potenziale a riposo ?
ai canali di fuga del potassio
LEZIONE 4
fino a quando continua il flusso di potassio nei canali nella membrana plasmatica?
fino a quando vi sarà un equilibrio: il gradiente elettrico sarà abbastanza grande da controbilanciare la differenza di concentrazione, gradiente chimico
LEZIONE 4
questa differenza di potenziale riguarda tutte le cariche della cellula ?
no riguarda solo gli ioni a ridosso della membrana
LEZIONE 4
cosa innesca un potenziale d’azione ?
da uno stimolo dato dal neurotrasmettitore
LEZIONE 4
quali sono le fasi dell’innesco del potenziale d’azione ?
- fase di riposo
- fase di depolarizzazione
- fase di ripolarizzazione
- fase di iperpolarizzazione
- membrana torn al suo stato di riposo
LEZIONE 4
cosa determina l’arrivo di uno stimolo ?
l’apertura dei canali del sodio a controllo di ligando
LEZIONE 4
quale è il valore soglia per innescare un potenziale d’azione ?
-40 millivolt
LEZIONE 4
cosa succede raggiunto il valore soglia ?
si aprono i canali del sodio a controllo di potenziale: transitoria e localizzata inversione del potenziale di membrana
LEZIONE 4
cosa avviene nella fase di ripolarizzazione?
si aprono i caanali del potassio e si chiudono quelli del sodio
LEZIONE 4
cosa avviene nella fase di iperpolarizzazione?
potenziale di membrana diventa più negativo del potenziale a riposo, canali del sodio in stato di refrattarietà
LEZIONE 4
da cosa dipendono le caratteristiche del potenziale d’azione ?
dalle caratteristiche dei canali: qualsiasi stimolo riesca a raggiungere il valore soglia scatenerà un potenziale d’azione identico per durata e ampiezza
LEZIONE 4
come si porpaga l’impulso su una cellula nervosa?
si propaga sulla membrana del neurone e prosegue lungo l’assone fino alle sinapsi
LEZIONE 4
cosa avviene a livello delle sinapsi ?
l’arrivo del potenziale d’azione provoca l’influsso voltaggio-dipendente del calcio
per esocitosi
LEZIONE 4
quali sono i neurotrasmettitori ?
si dividono in 4 classi
* classe I:acetilcolina
* classeII: dopamina, serotonina, naradrenalina, istamina
* classe III: gaba, acito glutamico, acido aspartico, glicina
* classe IV: monosiddo di carbonio, ossido di azoto
LEZIONE 5
che cos’è il metabolismo cellulare?
come la cellula ottiene energia per il suo ciclo vitale
LEZIONE 5
come deve essere l’energia di cui necessita la cellula ?
- facilmente disponibile e trasportabile
- non deve alterare le condizioi chimico-fisiche della cellula
LEZIONE 5
quali sono le risorse energetiche della cellula? come prende da queste energia?
sono gli zuccheri, amminoacidi e lipidi
prende energia ossidandoli
LEZIONE 5
cos’è il metabolismo energetico?
insieme di reazioni che liberano energia per le funzioni cellulari
LEZIONE 5
in quante fasi è diviso il metabolismo energetico ?
2: anaerobia e aerobia
LEZIONE 5
qual è la risorsa energetica più importante per la cellula ?
gli zuccheri
LEZIONE 5
di cosa necessita l’ossidazione del glucosio ?
di un’energia di attivazione
l’energia deve essere scompattata in piccoli pacchetti, altrimenti viene
LEZIONE 5
cos’è l’ATP?
adenosina trifosfato: molecola altamente energetica
LEZIONE 5
da cosa è costituita l’ATP?
adenina+ribosio (nucleoside) + 3 fosfati
LEZIONE 5
qual è la caratteristica dell’ATP?
unica molecola utilizzata da tutti gli apparati cellulari
LEZIONE 5
qual è la prima fase dell’ossidazione del glucosio ?
la glicolisi
LEZIONE 5
dove avviene la glicolisi ?
nel citosol in assenza di ossigeno
LEZIONE 5
che cos’è la glicolisi ?
l’ossidazione parziale del glucosio
LEZIONE 5
qual è un accettore di elettroni della glicolisi ?
il NAD: nicotinamide adenina dinucleotide
LEZIONE 5
cosa fa il NAD nella glicolisi ?
si riduce in NADH accettando due elettroni e due protoni
LEZIONE 5
quali sono le tappe della glicolisi ?
- fase di investimento energetico
- fase di raccolta
LEZIONE 5
cosa avviene nella fase di investimento energetico ?
il glusio viene scisso in due molecole da 3C consumando energia: le molecole vengono fosforilate dall’ATP e i NAD si riducono in NADH
LEZIONE 5
cosa avviene nella fase di raccolta ?
due ADP vengono usate per trasformarsi in ATP e otteniamo 2 molecole di piruvato
LEZIONE 5
il piruvato e il NADH sono subito utilizzabili ?
no devono subire altri processi di ossidazione
LEZIONE 5
qual è la seconda tappa del metabolismo energetico ?
la respirazione
LEZIONE 5
dove avviene la respirazione ?
nei mitocondri
LEZIONE 5
cosa avviene con la respirazione cellulare?
vi è ‘ossidazione completa del NADH e del piruvato con produzione di CO2 e acqua e viene immagazinata una grande quantità di energia sotto forma di ATP
LEZIONE 5
cos’è il mitocondrio ?
la centrale energetica della cellula, sede delle ossidazioni complete
LEZIONE 5
com’è fatto il mitocondrio ?
- doppio sistema di membrane: interna ed esterna
- camera esterna: spazio intermembrana
- camera interna: matrice mitocondriale
- creste mitocondriali
LEZIONE 5
qual è la caratteristica dei mitocondri ?
possono assumere diverse forme (granulare, filamentosa, bastoncello) e possono rigonfiarsi= notevole plasticità
plasticità conferita da proteine contrattili
LEZIONE 5
quanto è spessa la membrana esterna mitocondriale?
6-8 nm
LEZIONE 5
come è fatta la membrana esterna mitocondriale ?
ha un alto contenuto lipidico 40-50%, principalmente fosfolipidi (fosfatidilcolina), elevata quantità di porina
LEZIONE 5
cosa è la porina ?
proteina della membrna mitocondriale esterna ch permette il passaggio di molecole con peso molecolare inferiore ai 5.000 Dalton, anche proteine
LEZIONE 5
la membrana mitocondriale esterna ha un’elevata permeabilità ?
si
LEZIONE 5
quanto è spessa la membrana mitocondriale interna ?
6 nm
LEZIONE 5
come è composta la membrana mitocondriale interna ?
simile ad una membrana plasmatica dei batteri
LEZIONE 5
la membrana mitocondriale interna è caratterizzata da selettività ?
si ha una permeabilità selettiva controllata da proteine
LEZIONE 5
qual è la caratteristica della membrana mitocondriale interna ?
si solleva nella cavità mitocondriale in pieghe: creste
LEZIONE 5
che forma hanno le creste ?
- lamellare: perpendicolare all’asse maggiore o parallele all’asse longitudinale dell’organulo
- tubulari
LEZIONE 5
come possono essere le creste?
- semplici
- ramificate
- disposte a formare reti
LEZIONE 5
cosa si trova sulla membrana mitocondriale interna?
- complessi per la fosforilazione ossidativa e il trasporto di elettroni
- enzimi per il ciclo di Krebs
LEZIONE 5
cosa caratterizza la camera esterna del mitocondrio ?
la variazione dell’ampiezza
LEZIONE 5
come varia l’ampiezza della camera esterna del mitocondrio ?
stimolata da fosforilazione si allarga (mitocondrio assume la forma ortodossa); quando i processi di ossidazione rallentano si riduce (mitocodnrio assume la forma condensata)
LEZIONE 5
la doppia membrana a quale teoria fa riferimento ?
alla teoria endosimbiontica
LEZIONE 5
da cosa è supportata la teoria endosimbiontica ?
- DNA mitocondriale simile DNA batterico
- contengono intero apparato genico per la replicazione del DNA e la sintesi proteica
- codice genetico diverso da quello universale
- in fase G1 subiscono un processo di scissione
LEZIONE 5
quanto è grande e lungo un mitocondrio?
diametro: 0,2-1 micron
lunghezza: 1-6 micron
LEZIONE 5
quanti mitocondri ha ogni cellula ?
1.000-2.000
numero varia in base alle funzioni che deve svolgere la cellula
LEZIONE 5
cos’è la matrice mitocondriale ?
gel viscoso di aspetto finemente granulare contnuto nella camera interna
LEZIONE 5
cosa vi è nella matrice mitocondriale ?
- DNA (ancorato alle creste), mRNA, tRNA,rRNA ribosomi
- DNA polimerasi e RNA polimerasi
- enzimi ciclo di Krebs
- enzimi per l’ossidazione degli acidi grassi
- ioni magnesio e calcio: mitocondrio uno dei più importanti depositi cellulari
LEZIONE 5
cosa succede quando il piruvato entra nel mitocondrio ?
- decarbossilazione del piruvato in acetato: perde una molecola di CO2
- ossidazione dell’acetato e la riduzione del NAD: per opera del Coenzima A
- formazione dell’acetil coenzima A
LEZIONE 5
cos’è l’acetilcoenzimaA ?
la molecola chiave: punto di convergenza di tutte le molecole organiche
LEZIONE 5
come otteniamo energia dall’Acetilcoenzima A ?
attraverso il ciclo di Krebs e la catena di trasporto degli elettroni
LEZIONE 5
dove si svolge il ciclo di Krebs ?
nella matrice mitocondriale
LEZIONE 5
da quante tappe è composto il ciclo di Krebs ?
8 tappe
LEZIONE 5
perchè viene chiamato “ciclo” di Krebs ?
perchè con l’ultima reazione si ripristina il primo metabolita
LEZIONE 5
a cosa si lega l’acetilcoenzimaA nel ciclo di Krebs ? cosa si ottiene ?
si lega all’ossalacetato e si forma il citrato
LEZIONE 5
cosa otteniamo dal ciclo di Krebs ?
- 2 CO2
- 3 NADH
- FADH2
- ATP
LEZIONE 5
come si ottiene l’ATP nel ciclo di Krebs ?
tramite l’intermedio guonosin-trifosfato GTP
LEZIONE 5
il ciclo di Krebs può essere considerato un ciclo energetico ?
no, la sua importanza è legata alla produzione di NADH e FADH necessari per la catena di trasporto degli elettroni per produrre ATP
LEZIONE 5
nel ciclo di Krebs è presente l’ossigeno ?
no, nessuna reazione utilizza ossigeno molecolare
LEZIONE 5
cosa succede al NADH e al FADH in condizione di ipossia ?
mancando O2 come accettore di elettroni si accumula NADH o FADH e si consuma NAD e FAD fino a quando il sistema non si blocca
LEZIONE 5
perchè è necessario rigenerare il NAD ossidato ?
glicolisi e ciclo di Krebs, in sua mancanza, non potrebbero accadere
LEZIONE 5
come si rigenera il NAD in mancanza di ossigeno ?
- fermentazione lattica
- fermentazione alcolica
LEZIONE 5
cosa avviene durante la fermentazione lattica ?
il piruvato si riduce prendendo elettroni dal NADH che si ossida in NAD e si ottiene il lattato
LEZIONE 5
cosa avviene durante la fermentazione alcolica?
il piruvato si ossida prendendo elttroni dal NADH che si ossida e si forma etanolo
LEZIONE 5
ferementazione alcolica e lattica producono energia ?
no, permettono solo un recupero del NAD ossidato
LEZIONE 5
in quali altri prodotti il piruvato può essere trasformato in mancanza di O2 per riossidare il NAD?
- propinato
- butirrato
LEZIONE 5
cosa avviene invece in presenza di ossigeno al NADH e al FADH2 ?
vengono riossidati attraverso il trasferimento di elettroni a diversi trasportatori sempre più negativi fino a raggiungere l’ossigeno
LEZIONE 5
come viene chiamato il processo del trasferimento di elettroni per ossidare NADH e FADH2 ?
fosforilazione ossidativa o respirazione cellulare
LEZIONE 5
come si chiamano i trasportatori e dove sono localizzati ?
sono detti complessi e si trovano sulla membrana interna mitocondriale
LEZIONE 5
quanti sono i complessi del NADH?
3 grandi complessi proteici (10-50 subunità) ognuno con una funzione specifica e un diverso livello di energia
LEZIONE 5
come funzionano i complessi della membrana interna dei mitocondri ?
il NADH cede eletroni al primo complesso, si libera energia che viene utilizzata per trasportare ioni H contro gradiente dalla matrice mitocondriale allo spazio intermembrana
stesso meccanismo per tutti i complessi
LEZIONE 5
i complessi cosa sono anche ?
delle pompe protoniche
LEZIONE 5
l’energia del NADH a cosa è servita ?
al trasporto dei protoni
da enrgia della molecola a energia del gradiente
LEZIONE 5
come si chiamano i complessi ?
- NADH deidrogenasi
- citocoromo B-C1
- citocromo ossidasi
LEZIONE 5
da cosa vengono spostati gli elettroni tra un complesso e l’altro ?
da delle “navette”: ubichinone e citocromo
LEZIONE 5
che tipo di specificità è quella dell’ubichinone e del citocromo ?
specificità chimica
LEZIONE 5
il FADH2 a chi cede elettroni ?
al complesso II: ha un livello energetico tra il I e il III
LEZIONE 5
pompando protoni verso l’esterno che tipo di gradiente si viene a creare ?
un gradiente elettro-chimico
H influiscono sul pH
LEZIONE 5
come si recupera l’energia del gradiente elettrochimico ?
con un canale per gli ioni: passando a favore di gradiente liberano energia
LEZIONE 5
come si chiama il sistema che permette il recupero dell’energia ?
FoF1ATPasi
o=oligomicina,molecola che inibisce
LEZIONE 5
da cosa è costituto Fo?
da un insieme di proteine intrinseche di membrana che formano un canale
LEZIONE 5
da cosa è costituito F1?
complesso globulare di 15 subunità legato a Fo che sporge verso la matrice mitocondriale
LEZIONE 5
da cosa è costituito il canale per i protoni?
- rotore
- statore
LEZIONE 5
come funziona il sistema FoF1ATPasi ?
quando passano i protoni nel rotore, questo gira facendo cambiare conformazione allo statore: modifica le subunità dell’F1 e fa avvicinare ADP al fosfato per sintetizzare ATP
LEZIONE 5
il sistema FoF1ATPasi può funzionare al contrario ?
si se vi è alta concentrazione di ATP e bassa concentrazione di protoni il canale funziona come una pompa
LEZIONE 5
qual è il bilancio del metabolismo energetico ?
36 ATP per ciascuna molecola di glucosio
rendimento del 40%
immagazinate 262,6 Kcal delle 680 presenti in questa molecola
