Trasporto Flashcards
Direzionalità trasporto
DIFFUSIONE SEMPLICE: attraverso doppio strato SECONDO GRADIENTE
TRASPORTO ATTIVO: richiede ENERGIA CONTRO GRADIENTE (pompe)
Diffusione semplice
Trasporto PASSIVO di molecole attraverso il DOPPIO STRATO LIPIDICO di una membrana biologica.
Movimento come risultato dell’AGITAZIONE TERMICA CASUALE.
Dipende anche dalla PERMEABILITA’ DI MEMBRANA che è influenzata da diversi fattori:
- Liposolubilità della sostanza che diffonde (capacità di sciogliersi nei lipidi, più una sostanza è liposolubile più facilmente attraversa la membrana)
- Dimensione e forma delle molecole che diffondono (molecole più grandi e irregolari passano più lentamente)
- Temperatura (T più alta, molecole più veloci)
- Spessore della membrana (membrana meno spessa, permeabilità maggiore)
Diffusione facilitata
Alcune sostanze attraverso la membrana grazie a PROTEINE TRASPORTATRICI chiamate CARRIER.
Un carrier è una proteina transmembrana che lega le molecole da un lato e le trasporta all’altro lato grazie a un cambio di conformazione. Un carrier possiede uno o più siti di legame specifici per le molecole.
Per essere trasportata da un carrier una molecola deve prima entrare nel SITO DI LEGAME della proteina. Nel momento in cui ciò avviene il carrier subisce CAMBI DI CONFORMAZIONE che espongono il sito di legame all’altro lato della membrana. A questo punto la molecola è libera di dissociarsi dal carrier e diffondere nel liquido
Diffusione attraverso canali
Un canale è una proteina transmembrana che trasporta molecole attraverso un passaggio o PORO che si estende da un lato all’altro della membrana.
Specifici per sostanze
ACQUAPORINE: porti altamente selettivi che permettono all’ACQUA, ma non ai soluti di diffondere attraverso le membrane
CANALI IONICI: il meccanismo di trasporto dipende dal tipo di canali.
In alcuni canali gli ioni si muovono per diffusione .
In altri canali all’interno del poro sono presenti uno o più siti di legame per gli ioni.
Nel caso di canali provvisti di numerosi siti di legame gli ioni attraversano il poro saltando da un sito all’altro
Trasporto attivo
Richiede ENERGIA e avviene CONTRO GRADIENTE.
Due forma principali di trasporto che differiscono in base alla FONTE ENERGETICA utilizzata.
1. PRIMARIO: ATP o altre fonte energetiche
2. SECONDARIO: gradiente di concentrazione o elettrochimico creato da trasporto attivo primario
Pompe
Proteine trasportatrici che eseguono il TRASPORTO ATTIVO PRIMARIO.
Possono utilizzare ENERGIA per operare il trasporto di molecole preferenzialmente in UNA DIREZIONE attraverso la membrana .
Le pompe sono SPECIFICHE per certe molecole e posseggono un NUMERO FISSO di SITI DI LEGAME
Trasporto attivo primario
Le proteine di membrana responsabili di questo trasporto funzionano sia come PROTEINE TRASPORTATRICI che come ENZIMI. Gli enzimi sono in grado di utilizzare energia rilasciata dall’idrolisi dell’ATP
POMPA SODIO/POTASSIO: trasporta SODIO e POTASSIO in DIREZIONI OPPOSTE attraverso la membrana plasmatica.
Ad ogni ciclo della pompa, 3 ioni SODIO vengono trasportati FUORI dalla cellula e 2 ioni POTASSIO vengono trasportati all’INTERNO CONTRO il loro GRADIENTE ELETTROCHIMICO.
Ad ogni ciclo della pompa viene IDROLIZZATA una molecola di ATP per fornire l’ENERGIA necessaria al processo.
E’ dotata di SPECIFICI SITI DI LEGAME per il SODIO e per il POTASSIO che si LEGANO preferenzialmente da un LATO della membrana e vengono RILASCIATI dall’ALTRO.
Nella prima fase del ciclo della pompa i siti di legame sono rivolti all’interno della cellula e sono disponibili per il legame del sodio intracellulare. Dopo che 3 ioni sodio si sono legati si verifica l’idrolisi dell’ATP con la conseguente fosforilazione della pompa. La fosforilazione provoca un cambiamento conformazionale della proteina che rivolge i siti di legame verso l’esterno della cellula in modo tale che il sodio sia trasportato dall’altro lato verso il liquido extracellulare. Durante questa modificazione conformazionale i siti di legame cambiano la loro forma e riducono la loro affinità per il sodio che si libera nel liquido extracellulare.
Successivamente il potassio extracellulare si lega alla proteina attivando la liberazione del gruppo fosfato. La perdita del gruppo fosfato permette alla proteina di ritornare alla sua conformazione originaria. Il potassio viene liberato all’interno della cellula e i siti di legame per il sodio ritornano disponibili per nuovi legami
Traporto attivo secondario
Due tipi
1. COTRASPORTO: trasporto ACCOPPIATO di due sostanze nella STESSA DIREZIONE (simporto)
2.CONTROTRASPORTO: trasporto di due sostanze in DIREZIONE OPPOSTA (antiporto)
Osmosi
Flusso di ACQUA attraverso una membrana SECONDO il proprio GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE.
La DIREZIONE del FLUSSO di acqua passivo all’interno o all’esterno della cellula dipende dalla DIREZIONE del GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE dell’acqua attraverso la membrana plasmatica
- se la [ACQUA] all’INTERNO della cellula è più BASSA di quella all’ESTERNO, l’acqua ENTRA nella cellula
- se la [ACQUA] all’INTERNO della cellula è più ALTA di quella all’ESTERNO, l’acqua ESCE dalla cellula
Le [soluzioni] sono descritte in termini di [soluzioni] quindi l’acqua si muove da basse [soluto] verso alte [soluto]
Osmolarità
DIFFERENZA DI CONCENTRAZIONE TOTALE dei SOLUTI tra i due lati della membrana cosicché si crea un GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE per l’acqua (concentrazione totale di particelle di soluti in una soluzione).
Una soluzione che contiene una mole di qualsiasi soluto per litro ha una concentrazione 1 Osmolare. Una mole di oluto viene definita osmole.
Due SOLUZIONI che hanno la STESSA OSMOLARITA’ vengono definite ISOOSMOTICHE.
Una SOLUZIONE la cui OSMOLARITA’ è MAGGIORE di un’altra viene detta IPEROSMOTICA.
Una SOLUZIONE con MINORE OSMOLARITA’ di un’altra è detta IPOOSMOTICA
Pressione osmotica
E’ una misura della CONCENTRAZIONE dei SOLUTI della soluzione e viene espressa in UNITA’ DI PRESSIONE (atm o mmHg).
All’AUMENTARE della CONCENTRAZIONE TOTALE dei SOLUTI (osmolarità), la PRESSIONE OSMOTICA AUMENTA.
Di conseguenza quando l’acqua si muove per osmosi da basse concentrazioni di soluto verso alte concentrazioni l’acqua si muove contro un gradiente di pressione osmotica (ma secondo il proprio gradiente di concentrazione)
Tonicità
Si definisce in base al comportamento di cellule e tessuti immersi in essa.
Una SOLUZIONE viene detta ISOTONICA quando NON ALTERA il VOLUME CELLULARE pertanto quando una cellula viene in contatto con una soluzione isotonica NON si RAGGRINZISCE né si RIGONFIA.
Una SOLUZIONE che provoca il RAGGRINZIMENTO delle CELLULE è IPERTONICA, mentre una SOLUZIONE che provoca il RIGONFIAMENTO CELLULARE è IPOTONICA.
La tonicità dipende dalla concentrazione della soluzione ma anche dalla natura dei soluti quindi SOLUZIONI ISOOSMOTICHE possono NON avere la STESSA TONICITA’.
Dipende dai soluti che non possono attraversare la membrana (NON PERMEANTI) perché solo questi ultimi possono esercitare una PRESSIONE OSMOTICA.
I soluti che oltrepassano la membrana non condizionano la tonicità perché saranno sempre in uguale concentrazione su entrambi i lati della membrana
Endocitosi
Le MACROMOLECOLE riescono ad ATTRAVERSARE la MEMBRANA solo se inglobate in VESCICOLE (endosomi) che si originano a livello della membrana mediante un processo chiamato ENDOCITOSI.
- FAGOCITOSI: una cellula ESTENDE la sua MEMBRANA PLASMATICA attorno ad una particella presente nel fluido extracellulare.
Quando la membrana CIRCONDA completamente la particella i due estremi della membrana si fondono per formare una VESCICOLA FAGOCITICA (fagosoma) nel citoplasma.
In questo modo la cellula ha inglobato la particella.
Il fagosoma poi si FONDE con un LISOSOMA e gli ENZIMI LISOSOMALI DEGRADANO la particella - PINOCITOSI: la MEMBRANA PLASMATICA si INVAGINA a formare una VESCICOLA ENDOCITOTICA che contiene il liquido extracellulare e i soluti in esso disciolti
- ENDOCITOSI MEDIATA DA RECETTORE: proteine si presenti sulla membrana plasmatica LEGANO MOLECOLE SPECIFICHE iniziando l’endocitosi. La membrana plasmatica successivamente si INVAGINA attorno alle molecole formando una vescicola che si distacca dalla membrana ed entra nella cellula
Esocitosi
Una VESCICOLA all’INTERNO della cellula si FONDE con la MEMBRANA PLASMATICA e LIBERA il suo contenuto nell’ambiente EXTRACELLULARE.
Tre funzioni:
1. Aggiungere componenti alla membrana plasmatica
2. Riciclare recettori precedentemente rimossi dalla membrana plasmatica mediante endocitosi
3. Secernere specifiche sostanze all’esterno della cellula
Trasporto epiteliale
Consiste nel movimento di molecole attraverso le membrane ma tramite EPITELI SPECIALIZZATI.
Gli epiteli fungono da barriera tra l’ambiente interno e l’ambiente esterno e anche tra diversi compartimenti liquidi dell’organismo stesso.
Alcuni epiteli sono in grado di trasportare materiali dall’ESTERNO VERSO l’AMBIENTE INTERNO con un processo chiamato ASSORBIMENTO oppure dall’AMBIENTE INTERNO VERSO l’ESTERNO con un processo chiamato SECREZIONE.
Dal momento che le membrane sono differenti strutturalmente e funzionalmente ai due lati della cellula le cellule epiteliali sono dette polarizzate.
In uno strato cellulare epiteliale, un lato delle cellule epiteliali è rivolto verso il LUME di una cavità corporea. La membrana cellulare di questo lato viene chiamata MEMBRANA APICALE. .
La membrana del lato opposto è rivolta verso l’AMBIENTE INTERNO ed è in contatto con il liquido interstiziale e in prossimità dei vasi sanguigni scambia sostanze con il sangue.
La membrana che si affaccia sui vasi sanguigni denominata MEMBRANA BASOLATERALE poggia sulla lamina basale che funziona da ancoraggio e fornisce supporto fisico allo strato di cellule epiteliali.
Le cellule adiacenti sono unite da GIUNZIONI STRETTE che limitano il passaggio di sostanze attraverso lo spazio tra le cellule (spazio paracellulare)
