Biologia cellulare

Lezione 1

Membrana plasmatica

5111LEZIONE 1PLASMATICAMEMBRANA DIVERSIAMBIENTIPIÙFUNZIONI: 1) COMPARTIMENTAZIONE FORMANO BARRIERE AUMENTANO→ COMPLESSITÀLA INTERNOcellula all'della, 2) SOSTANZE DIVERSIDAI COMPARTIMENTIUSCITAEENTRATA diREGOLAZIONE dell'TRASPORTATORI POSSONO ENTRAREMOLECOLEleCONTIENE DETERMINATISOLO IN→ E condizioniCASIProteine↳ MEMBRANABIOCHIMICHE 'diventa PIANOATTIVITÀ DIMOLTI SONO unALLAANCORATI CHEENZIMI3) →✗SUPPORTO fisico fotoSLIDEPIÙ VELOCEMENTEAVVENIREREAZIONI diALLEPERMETTERELAVORO PER4) SITO ESTERNO COMPARTIMENTIdellaRICEZIONE SEGNALI dall'di cellula ALTRIdi dao RECETTORIAGISCONOOPPURE DASEGNALETRASMISSIONERESPONSABILIPROTEINECONTENGONO DELdella, ↓← /EXTRA cellLEGANODOMINI LIGANDOunDOMINI eDom HANNO BISOGNO di, a-, ←extracellulari CAMBIANDO CONFORMA -2Imeretiin INVIANOERMEMBR UN.SEGNALE.. cecenacacca5) SEGNALITRASMISSIONEPRODUZIONE ELETTRICISITI PRESENZA PERMETTONOdi E di IONICIcanalidi Ctlep-PASSAGGIO DETERMINANODEGLI RIPOSOIONI POTENZIALEQUALIIL I DIIL, 6) CELLULEMATRICE ALTREcellulare allaADESIONE Ositi di ↳LE FORMANOCONNESSIONI UNA CHEINTERAZIONE NE TIENE UNITEBARRIERA LAMANTENERE✗ MUOVEREPOTERSIDEVONOinvececelluleALTRESEPARAZIONE spazidegli↳ SPESSOREdiMATERIALE -10hm5proteico diCupido eSTRUTTURA MOLECOLEFosfolipidi IMMERSE PROTEINE ESTRATO SONOcuiDOPPIO di inDIME IDROFOBICHERAZIONILIPIDI -PROTEINE IDROFILI" CHED- IDROFOBICITRANSMEMBRANALE INTERAGISCONO PossonoAMMINOACIDI nellaE INSERIRSIlipidiPROTEINE conSONO COSTITUITE i MEMBRANACHEdaMEMBRANACOMPONENTI della ORGANIZZANOACQUA SIIN( POLARESOLVENTEallontanandoli)Fosfolipidi dal50% MEMB APOCARIdella regionicheAvvicinano◦ > cliccaMiESANFIPATI Ci• . SOLVENTEVERSOPOLAREPARTE IL↳TESTA Idrofila """""↳ "" "" " " "" º"" "( "" """" ""2) " "10coda GRASSIIDROFOBA Acidi→ ACIDI Grassi↓FOSFOGCICERID ABBONDANTIFosfolipidi PIÙ- →' aREGIONI IDROFOBICHE contattosoloALCUNE con↳concerto CEEGAMI ESTERI LEGAcon 2 acidi Grassi C-SOLVENTE )AInovelleIL LATI↳ceega colinaFOSFATO EGR↳ laun SFAUENERG→ .POLARETESTAGRUPPO↳ difa doppio CHIUDESTRATO SI SFERAponteda Il☐- →aea.mn . ⇐ ...POS NEGAlcuni CARICHI FOSFOGUCERIDSONO o-, INTERNOEESTERNOMEMBRANELIPOSOMI CON LIQUIDO all'↓ ☐- MESSIVENGONOGENERALMENTE INAUTOMATICAMENTE↳ FosfolipidiQUANDOFORMANOSI 1COLESTEROLO◦ conosceGK POSSONOACQUA MollicceTESTA ALTREFARMACI aVEICOLAREESSEREE USATIPOLARE Odi ✗◦Antipatico◦ GrassiAcidi Arcari◦POLARETESTAOSSIDRILEGRUPPO diunHa◦ POSSONOsi MEMBRANEMUOVERE NELLE NON BLOCCATISONOK✗ legamidacovalenti SURUOTANDOLATERALMENTEIDROFOBICHE DIFFONDENDOAGISCONO INT→ CON,.. FCLETTENDOSISÉ STESSI O )(PASSARE ALTRA FOPFlipdall'MA PARTEPuòNON - (FOPPASI↳ ENZIMIPUÒ FARLO eAlveoSolo con l' di )È SCAMBIPERCHÉ AslREAZIONE SFAVOREVOLELA ↓PERCHÉ MEMBRANA ESPONGONOIMP SEGNALIsisulla ""SE MANGANIDIREFOSFOLIPIDE VUOLQUELESPONESI↓ ↓NEGATNAMCARICA NON HA il.pHA neutro GLICEROLOÈ ≠STRATIDUE NON>composizione deila fogr.az/d, cezanocaMm, na/caRlctlElMPFOSFATIDIOCINASONO ESFINGOMIECINAQUECO ESTERNO ciIN DIFFERENZALA✗.f) EFOSFATIDICSERIWASONO POTENZIALEINTERNOduello CIIN di"ENZIMISTR MANTENUTA→ DAGLI ESTERNO SEGNALE ' MANGANI 'se esposta avellosu, FOSFATIDILINOSITOLO IMPORTANTEMINORE MAFOSFOLIPIDE→ TESTA612 di.SEGNALAZIONE INTRACELLULAREIMP Nella µ.2 INOSITOLOACIDI FOSFGRUPPOGRASSI Glicerolo→ - -{ ↳ FOSFORILAZIONEPuò CHINASIMODIFICATOESSERE dalleconTAGGATOESSERE duePuò INOPPURE SPOSTARE Post-2 3,45ATPUSANO GRUPPI FOSFATO in→ ✗ Il 'ARRIVOAll'RispostaFosfolipasi in .unada È SEGNA UEMolecolaPRODOTTOIL→ unaMESSAGGI EXTRA cellularidi EXTRACELLULAREdello spazioMONOSTRATONELGlicolipidi → GLICOSILAZIONEMONOSACCARIDI PROCESSOLEGATITESTA diaGRUPPI di ☐- GCICOSKAZIONEAVVIENE laINTERNOVERSANTEGOLGINELL'HA DELORIGINE apparato solo sul→, MEMBI? PLASMATICAvescicola fonde lasistacca conela si→ GUCOSICATA ESTERNAPARTE sullaDIVENTA MEMBRANACHEdellaINTERNA vescicola?AGGIUNTIVENGONOQuali GlucidiGACATOSIO- GCUGSO- ACETILGACATTOSAMMINAn -- SIALICOACIDO- fosfolipidiAPPARATO DELNELL' GOLGI glicolipidiAGGIULRE AISTR - ☐ ↓ GLICOCALICE GANGCLOSIDIFORMAZIONEPER STR COMELAIMPORTANTI ILdi o NELLEFacendolacollerica ENTRARECHE CESARE TOSSINALAPOSSONOcellule INTESTINALI CAUSANDO DIARREAMEMBRANA FORMANOSINella DOMINI DOMINI PROTEINEZATTERA fosfolipidiA LEGATIdove SPECIFICI diA TRANSMEMBRANA VANNO REGIONI PARTICOLARIA FORMARE( )Funzionalità TRASPORTATORIRECETTORI≠con TRAINSERISCECOLESTEROLO FOSFOLIPIDISI IIL FLUIDITÀ daDIPENDE→ 7 MAGGIORE FluiditàALTETEMPERATURA →- È )piùPIÙCLEGAMI CE sono fluidaNEPRESENZA612( Acidi =LUNGHEZZA: componenti-, CRISTALLIZZAZIONEFAVORISCEfluida laMENORENDElaSTEREOGlee ☐-- RIGIDAPIÙ PERMEABILEE↳ MENO( )50% ESSEREPOSSONOPROTEINE MEMBRANAle Nella SELEZIONEBARRIERATRASPORTO SIMULANO diuna☐-◦ STE ESTERNOAll'ANCORAGGIO LEGANO ANCORANDO QUESTEA- ☐ CEECCUCA- la→ }citoscheletroANCHE DEL STABILITÀ PosturaleMovimentopermeano e lail+ANCORAGGIOCONFORMAZIONECAMBIANORECETTORI ☐-◦ ENZIMI◦ PROTEINEBASE POSSIAMOCEIN COLLEGATE alla MEMBRANACOME ClassificareA SONO 1°SEGNALEPROTEINA FRAMMENTO PROTEINAdi PRODOTTOUNA RIBOSOMA→ dalRETICOLO ENDOPLASMATICO DOMINI tartari CHECONPROTEINE andranno↳ doppiocheformano a localizzarsi lipidicoSUL STRATOsidove vescicoleMEMBRANATRASRORTATE Plasmatica PROVENIENTI GOLGISulla fonderannoVENGONO siCheeda dalvescicolaINTERNIVERSANTEPROTEINA NEL della dellaRIVOLTA FINISCE ESTERNOla PARTE DI SU→ QuelloMEMBRANA della cellula VENGONOMENTRESONO PRODOTTETRASLOCATEPROTEINELE SEO IDROFOBICHE AleSEGNALE INTERNOAACCE SEO TROVANOALTERNATEPOSIZIONE All'BASE siTROVANO la INloro ..MOLTI Poi POSTOPROTEINE LOCALIZZARSIPOTRANNOdi PASSO LOROAL, PROTEINEAVEREPOSSIAMO QUINDI: Sta1 voltaMEMBATTRAVERSANO la ✗passoNono → ELICA REGIONI IDROFOBITIPICA→ DELLESTR CHE- All'IDROFOBICI ESTERNOAMMINOACIDI≠ TRANSMEMBRANAMOLTI RegioniPasso VENGON localizzate in→ → grassiacidiPERMETTE CONINTERAZIONIl 'PIÙATTRAVERSANOE ☐LA -volteALTRE daSONO AMORE CHEdiMEMBRANAATTACCATE Alla CIPITENUE→ RIVOLTA VERSO CITOPLASMAMONOSTRATOporzionesoloHANNO delALTRE ILuna→ / FOSFORKATE64 COSESSERE EPOSSONO CATE o/ PERCHÉ TrovavaESTREMITÀ siDUELE TRAPROTEINA IL Reticolo≠HA ENDOLA E GOLGI dove avvengonoILREAZIONI GLICOSILAZIONE FORMAZIONE SOLFUROPONTI didiEdiNEL versante CITOPLASMATICO ci sononon porri disolfuro NEANCHEE Guadi siPARTEsull' ALTRA, GLICOCALICE CARBOIDRATI CHE SI sullaTrova CellulareSTR SUPdiRicca EPRESENTI CATENE di ClpldOLIGOSACCARIDICOME MEMBRANAPROTEINE OAlegate di)/ASSOCIATI PROTEINEA Ruoloelipidi →O di MEMBRANAPROTEZIONE E dellaLUBRIFICAZIONE→ Ruolo RICONOSCIMENTOdi ADESIONEE CELLULARE-5 MEMBRANA ERITROCITIGRUPPI DEGLISANGUIGNI GUCOCIP POSTI sullaDIPENDONOE dai dii 'io- GalattosioBaseSTK FOCOSO GLUCOSAMMINA Galattosiodi Glucosio→ - - - -GlucidicaJE GROPPOCATENA OBaseSTR →di= ANTIGENE BSE GALATTOSIOAL GALATTOSIO VIENE ATTACCATO2 ☐un - AACETKGACATTOSAMINA GENEDARTIn" - -ALCUNI Glucidi MEDIANO INFEZIONIRISPOSTA ALLElaSEGUITO NELTLTOFIUINFEZIONE SUPPRESENTIUN'IN AD sulla DEICARBOIDRATII . SANGUIGNIVASIRIVESTIMENTOCHE DEITROVANOCLECTINERICONOSCIUTI SISONO SULdaDOPO RICONOSCIMENTO NEUTROFILIIL ALLEADERISCONO PARETII DEI EVASI MIGRANO, TESSUTISANGUEdal AI INFETTI ELIMINARE BATTERI✗ IDETERGENTI MEMBRANAPROTEINE STUDIARNENE STRlaXDIEOANOsolubili REGIONI APOLARIcheMICELLE DINRERAG solo RENDENDOLEconFORMANO solubile'Sono antipatici -☐- RREREFRAMMENTI fannoEOTTENNIMEMBRANA GSiDIPOIPRENDONOSI IELETTROFORESINELL' PESOAcBASE conINSEPARAZIONE DELLE PROTEINE→ ↓CARICHE NEGATIVAMENTESONO APPLICAZIONE POTENZIALEDEL→ '↓CATODO ANODOAda↳ PROTEINARICONOSCEREUNO PERModi unaDEIPROTEINE GROSSIMEMBRANA ECOMPLESSIdi STR→ VELOCITÀLATERALMENTE calcolarePossiamoSTRATOLUNGO lipidico laDIFFONDEREPOSSONO SPOSTAMENTO→LO diPROTEINA FLUORESCENTE FRAPunaMARCATORECETTOREESPRIMERESI conUNMODIFICATAusa ARTIFIC ✗cellulauna .ÈCON QUELLAE PUNTAREPOSSIBILE LASERMICROSCOPIO ' PARTEDETERMINATAIDENTIFICARE ZONAuna DECORANDOIL li unE calcolando 'IMPIEGA diffusionediTEMPOQuanto VERDERITORNARE vedeA velocitaCI si la ↓TEMPO RECOVERYdi Èpiù PIÙ ÈVELOCE MEMBRANAE LA MOBILEDIFFICOLTÀProt AGGREGATI MUOVERSIFORMAREUE AGrossiPossono →. MATRICE EXTRAINTERAGIREa CELCcon la ." VENGONONELPROTEINE CITOSOL RAGGRUPPATE SPECIFICO☐ POMOUNIN- MEMBRANAdellaSUPERFICIE cellula AdiacenteDI unadiii PERCHÉCONFINATE SPECIFICOOPERAREPARTICOLARI PUNTORIMANEREPOSSONO UNDOMINI INMEMBRANAIN DEVONO1 ' diLAMINAsulla BasaleGIUNZIONIINIESTI ho →ES dell'EPITECEO. sullaPER MEMBRANATRASPORTATORIIPassa ApicaleASSORBITO celluladellaLDTOTTO Ciò vieneCHEÈ GIUNZIONITUTTO STRETTEsigillato daILMECCANISMI BIO REGOLAZIONEdi DELLA PROTEICALOCALIZZAZIONESPERMATOZOI5.E- → Eolie tipoDELLE TESTAHANNO la SOLOESISTONO CERTOdove TIPOUN PROTEINEdi, PROTEINEDELLEPERMETTONO MODOMECCANISMI di SPECIFICOESISTONO cellulaCOMPARTIMENTALIZZAZIONECHE una IN→ laROSSOGLOBULO SPETTRINADEL DIPENDEFORMAla dallaINVECE → ≠SE funzionaNON FORMA ALTERAZIONI→, ,AFORMA RETEUNA RETICOLOUN DEFORMABILE MEMBRANASUPERFICIECOPRE dellaChee citosolica GLOBULOintera DELli_ MEMBRANALEGA RECETTORI di INTEGRITÀPNTE IN una GARANTENDOposizione. f- )VERTICALE IMPALCATURA STRESSCHE Può SOPPORTARE MOLTOCITOSCHELETRO→ 1 8111

Lezione 2

Meccanismi di trasporto attraverso la membrana

LEZIONE 2MECCANISMI DI TRASPORTO ATTRAVERSO LA MEMBRANA

Ogni molecola ha un’energia cinetica che permette gli urti casuali responsabili della tendenza di distribuire in modo uniforme.

Da più concentrate a meno concentrate equilibrio dinamico —> Concetto di stato in cui le particelle sono uniformemente distribuite ma continuano a muoversi.

La velocità dipende da 4 fattori

• Grandezza delle molecole
• Temperatura della soluzione
• Carica elettrica
• Gradiente di concentrazione

Maggiore è il gradiente, maggiore è la velocità dello spostamento.

Diffusione di un soluto attraverso la membrana

DIFFUSIONE DI UN SOLUTO ATTRAVERSO LA MEMBRANANelle cellule i meccanismi di diffusione sono importanti, le cellule sono molto piccole e la diffusione per questo funziona molto bene; non funziona bene invece per grandi spazi.

Noi ci occuperemo non di soluzioni acquose dove ci sono barriere, ma dove ci sono membrane.

Caso in cui una membrana separa due soluzioni acquose, la membrana permette il passaggio delle molecole dalla soluzione più concentrata a quella meno fino al raggiungimento dell’equilibrio dove le concentrazioni delle due sostanze finali si assomiglieranno.

Stesso discorso se nelle due soluzioni ci sono due soluti diversi, passano da una soluzione all’altra fino all’equilibrio.

Osmosi

OSMOSIDue compartimenti separati da membrana impermeabile al soluto e con diversa concentrazione di es. glucosio—> passaggio di acqua da regione meno concentrata a regione più concentrata —> osmosi.

Ciò accade perchè nel compartimento più concentrato, c’è più acqua libera non legata al glucosio libera di muoversi, quelle legate non possono; nella sezione meno concentrata le molecole libere di muoversi sono di più.

Soluzioni ISOTONICHE —> stessa concentrazione.

IPERTONICHE —> soluzione più concentrata.

IPOTONICHE —> soluzione meno concentrata.

Es: globuli rossi in soluzioni ipertoniche —> acqua che esce dal globulo —> globulo che si accartoccia.

Globuli in soluzione ipotonica —> l’acqua entra nel globulo —> il globulo si gonfia fino a scoppiare —> ecco perchè si iniettano le soluzioni fisiologiche.

Membrane, liposomi e proteine

Doppio strato di fosfolipidi artificiali come i liposomi che sono senza proteine di membrana che separano il nucleo dall’esterno, ciò che è all’esterno non può entrare a meno che non siano idrofobici.

Le membrane umane però hanno proteine (trasportatori o canali) che hanno funzione di trasporto (funzionano solo in certi momenti).

La cellula seleziona—> ciò che entra e ciò che esce quando le fa comodo.

Le membrane biologiche non sono permeabili a tutte le molecole, alcune la oltrepassano con molta facilit&ag