Concetti Chiave
- Il trasporto attivo sposta sostanze da una zona a bassa concentrazione a una zona ad alta concentrazione tramite proteine trasportatrici, come uniporto, simporto e antiporto.
- Il trasporto attivo primario richiede ATP per spostare ioni specifici contro il gradiente di concentrazione, mentre il secondario utilizza l'energia di un gradiente ionico.
- L'endocitosi permette l'ingresso di macromolecole e particelle voluminose nella cellula attraverso la formazione di vescicole che si separano dalla membrana plasmatica.
- La fagocitosi e la pinocitosi sono tipi di endocitosi che coinvolgono rispettivamente l'ingestione di particelle solide e l'assunzione di liquidi da parte della cellula.
- L'esocitosi rilascia sostanze dalle vescicole all'esterno della cellula, integrando la membrana vescicolare con quella plasmatica e contribuendo alla secrezione di varie sostanze.
Indice
Tipi di trasporto attivo
Porta le sostanze da un punto di concentrazione ad un'altro più concentrato.
Ci sono 3 tipi di trasporto attivo, ognuna di questi si forma grazie ad una proteina trasportatrice.
uniporto: avviene lo spostamento di una sola molecola di soluto per volta e in una sola direzione
simporto: avviene il movimento di due soluti nella stessa direzioni
antiporto: consiste nello spostamento di due soluti verso due direzioni opposte; uno va verso l'interno della cellula e uno verso l'esterno (mentre fa entrare una sostanza, ne esce un'altra).
Il simporto e l'antiporto sono dei meccanismi di trasporto accoppiato, perchè prevedono lo spostamento di due molecole di diversi soluti per volta.
Modelli di trasporto attivo
Ci sono due modelli di trasporto attivo:
trasporto attivo primario: ci deve essere la presenza delle molecole di ATP, e un alto contenuto di energia
trasporto attivo secondario: non prevede la partecipazione dell'ATP, il contributo energetico viene dato da un gradiente di concentrazione ionica che si instaura tramite il trasporto attivo primario.
Nel trasporto attivo primario, l'energia rilasciata dall'idrolisi della molecola di ATP rende possibile lo spostamento di ioni specifici contro il gradiente di concentrazione.
Nel trasporto attivo secondario, il movimento del soluto contro il suo gradiente di concentrazione finisce usando l'energia recuperata, lasciando che gli ioni attraversino la membrana secondo il proprio gradiente.
Le macromolecole, come anceh le proteine, i polisaccaridi e gli acidi nucleici sono troppo voluminosi, o anche troppo ricchi di cariche, o troppo polarizzate per attraversare le membrane.
Endocitosi e i suoi tipi
Endocitosi: è un'insieme di processi dove le molecole di dimensioni piccole o medie, macromolecole, particelle voluminose, vengono messe dentro una cellula eucariotica.
Ci sono tre tipi di endocitosi (fagocitosi, pinocitosi, endocitosi), in tutte e tre i tipi la membrana plasmatica entra in corrispondenza del materiale presente nell'ambiente esterno, determinando cosi la formazione di una piccola tasca; questa tasca si fa sempre più profonda, fino a che si costituisce una vescicola.
Più tardi la vescicola si separa dalla membrana e si porta verso l'interno della cellula insieme a suo contenuto.
Fagocitosi: ingestione di particelle solide da parte della cellula.
Di solito, il vacuolo che si è formato si fonde con un lisosoma, dove avviene la digestione del suo contenuto.
Pinocitosi: assunzione di liquidi da parte della cellula.
Si vengono a formare delle vescicole di piccole dimensioni dissolte e di liquidi.
Esocitosi e il suo ruolo
Esocitosi: è un processo dove le sostanze contenute nelle vescicole vengono rilasciate dalla cellula, cosi che la membrana limitante si fonde con quella plasmatica.
Questo processo inizia con il legame di una proteina localizzata sul versante citoplasmatico della membrana vescicolare con un'altra molecola proteica.
Le regioni fosfolipidiche si fondono, e diventano continue le une con le altre, alla fine si forma un canale tra il lume della vescicola e l'esterno della cellula.
Il contenuto della vescicola si versa nell'ambiente cirocstante, e la sua membrana diventa parte integrante del plasmalemma.
Svolge anche un ruolo molto importante nella secrezione di molte sostanze differenti, tra cui gli enzimi pancreatici.
Elaborazione dell'informazione
Elaborazione dell'informazione: le membrane biologiche possiedono delle proteine intrinseche di membrane residui di carboidrati che sporgono verso l'esterno; queste molecole possono legarsi a delle specifiche sostanza presenti nell'ambiente esterno.
Questo legame può essere importante per dare inizio ad un'attività cellulare, permodificarla o fermarla.
Trasformazioni energetiche
Trasformazioni energetiche: in molti tipi cellulari le membrana degli organuli sono specializzate nel modificare le forme energetiche.
Come la membrana mitocondriale interna prende parte alla conversione di ATP delle molecole dotate di contenuto energetico e con ruolo di carburante; quelle dei tilacoidi dei cloroplasti partecipa alla conversione dell'energia luminosa in energia di legame chimico.
Organizzazione delle reazioni chimiche
Organizzazione delle reazioni chimiche nelle cellule, molti processi dipendono una serie di reazioni catalizzate da enzimi, dove i prodotti di una reazione rappresentano i reagenti di quella successiva.
Domande da interrogazione
- Quali sono i tipi di trasporto attivo e come funzionano?
- Qual è la differenza tra trasporto attivo primario e secondario?
- Come avviene l'endocitosi e quali sono i suoi tipi principali?
- In che modo l'esocitosi contribuisce alla funzione cellulare?
- Qual è il ruolo delle membrane biologiche nelle trasformazioni energetiche?
Ci sono tre tipi di trasporto attivo: uniporto, simporto e antiporto. L'uniporto sposta una sola molecola di soluto in una direzione, il simporto muove due soluti nella stessa direzione, e l'antiporto sposta due soluti in direzioni opposte.
Il trasporto attivo primario utilizza l'energia dall'idrolisi dell'ATP per spostare ioni contro il gradiente di concentrazione, mentre il trasporto attivo secondario sfrutta l'energia da un gradiente di concentrazione ionica creato dal trasporto attivo primario.
L'endocitosi è il processo di incorporazione di molecole nella cellula tramite la formazione di vescicole. I tipi principali sono fagocitosi (ingestione di particelle solide), pinocitosi (assunzione di liquidi) ed endocitosi mediata da recettori.
L'esocitosi rilascia sostanze contenute nelle vescicole all'esterno della cellula, fondendo la membrana vescicolare con quella plasmatica, e svolge un ruolo cruciale nella secrezione di sostanze come gli enzimi pancreatici.
Le membrane biologiche, come quella mitocondriale interna e quelle dei tilacoidi dei cloroplasti, sono specializzate nella conversione di forme energetiche, partecipando rispettivamente alla produzione di ATP e alla conversione dell'energia luminosa in energia chimica.
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