Basi biologiche - Biologia cellulare

Basi Biologiche

LEZIONE 1 - MEMBRANE BIOLOGICHE

FUNZIONI MEMBRANA PLASMATICA:

1. Compartimentalizzazione (negli eucarioti) + Limita lo spazio intracellular: forma una barriera cellulare
   • Permeabile solo ad alcune sostanze,
     • molecole, ioni, proteine
     • compartimenti: funzioni cellulari devono rimanere specifiche e limitate
     • forma ambienti → esempi: ACIDITÀ
2. Regolazione dell'entrata/uscita di sostanze dai compartimenti: proteine che si occupano di questa regolazione costante
3. Supporto fisico per attività biochimiche: enzimi ancorati alla membrana permettono per esempio trasferimenti di energia ed avviene
4. Sito di ancoraggio degli enzimi, di organi e di altri enzimi: proteine che effettuano relazioni cellulari ad esempio
5. Sito di percezione e trasmissione dei segnali
6. Sito specializzato di adesione cellulare alla matrice
   • Adesione cellulare e moti
     • Meccanismi intracellulari
7. mantenimento differenze basiche
   • (equilibrio elettro)

STRUTTURA DELLA MEMBRANA PLASMATICA:

Materiale lipidico, proteico e glucidico

• doppio strato fosfolipidico

STRUTTURA A MOSAICO FLUIDO: non è rigida, ma dinamica

• interazioni/legami non covalenti
• 5/10 nm

LIPIDI: circa il 50% peso della membrana

• Idrofili/amfipatici: parte polare (testa) e parte idrofoba (coda)
• soluzione con micelle, miscele con catene di acidi grassi
  • fondamentali x la (fluidità di membrana)
• → doppio fila interazioni
• impacchettamento in solidi (burro)

Famiglie di lipidi nella membrana:

• Fosfogliceridi: più abbondanti; → glicerolo +2 acidi grassi a lunga + gruppo fosfato
  • legame estere
  • ad esempio:
    • fosfatidilserina: carica negativamente
    • fosfatidilcolina
    • fosfatidiletanolamina
• Sfingolipidi: a posto del glicerolo temo la SFINGOSINA
  • SFINGOMIELINA (glicerina mielina)
• COLESTEROLO: steroide sempre anfipatico → testo polare
  • gruppo -OH è testo polare
  • struttura tetraanello: intraccarbonica → coda apolare

• fondamentale x la fluidità

...trasporto passivo...

Se le molecole sono dotate di carica? Attrazione elettrostatica +/-, influisce il passaggio...

GRADIENTE ELETTROCHIMICO:

• detto anche: dentro/positivo;
• contro o a favore del gradiente
• dentro e fuori;
• sul potenziale di membrana

TRASPORTO ATTIVO: contro gradiente di concentrazione → processo endoergonico

• termotdinamicamente sfavorevole

3 modalità tra ↑:

• 3 modalità tra ↑: autodominio
• sostituzione per trasfeggi dal metabolismo e consumo energia

Quali... dalle membrane cellulari?

A. Rende possibile l'assimilazione di

4 tipologie di pompe:

• TIPO P: idrolizzano ATP e si autofosforilano
• TIPO F: funzioni in due vers.; i. prefissi mitocondri
• TIPO V: vasi lisci, vlt cellula mt fibroblasto

ESEMPIO POMPA P: POMPA SODIO - POTASSIO → Na^+/K+ ATPasi

Ciclo di pompaggio

• 1. Trasportatore lega Na⁺ nel citosol
• 2. Pompa si autofosforila (idrolizz. di ATP)
• 4. Legame e di Na⁺ rilasciato fuori
• 5. Pompa si defosforila
• 6. Cambio conformazionale: K⁺ rilasciato sodio

Potenziale sodio: ritorno potenziale d'azione

• idrolisi idrolisi si vice ampiezza della palla

ESEMPIO POMPA P: POMPA ATPasi del Ca²⁺

• Pompe Ca²⁺ endotelio → ciclo cellula
• pompa sulla membrana del reticolo endoplasmatico liscio
• citosol: legame Ca²⁺ (citosol)
• ammino acido

La vescicola come riconosce la membrana da destinazione?

Complesso di riconoscimento tra la membrana della vescicola e quella dell'organo

• Proteine che studiano si:
• Vescicolari: RAB e v-SNARE (membrana)
• Legame alla membrana: vescicola quando arriva è capace di reclutare degli effetti

I legami SNARE v-SNARE e t-SNARE osservano determinazione della velocità

c-SNARE: in continuo cambiamento, modifiche e crescita

Traffico vescicolare: due diversi compartimenti:

• Dal reticolo endoplasmatico all'apparato di Golgi: Trasporto mediato da vescicole sferiche, provvisto del ribosoma, posto per riconoscimento faccia reverso. Golgi: modifica e riceve la vescicola comprime proteine

• Dal trans-Golgi alle destinazioni finali:

Esocitosi: verso l'esterno

• Secrezione costitutiva
• Secrezione regolata: specializzata, regolata da segnali specifici

Lezione 5 - Il citoscheletro

CITOSCHELETRO: scheletro della cellula, 3 tipi di filamenti proteici che cooperano per dare forma alla cellula, a volte resistenza meccanica, per mitosi

Rete proteica di filamenti intrinseci:

• Solo nelle cellule eucariotiche

Quali sono le funzioni del citoscheletro?

1. Organizzazione spaziale citoplasma
2. Movimenti intracellulari degli organuli
3. Secrezione cromosomi durante la divisione cellulare e fuso mitotico
4. Citochinesi
5. Movimento cellule sul substrato
6. Contrazione muscolare
7. Resistenza meccanica

Due principali meccanismi di trasduzione intracellulare:

• Fosforilazione di proteine
• Segnalazione mediata da proteine G trimeriche

1. Fosforilazione di proteine (o lipidi di membrana): segnala un contrasto attivo degli enzimi:

• Canali ionici
• Primo segnale: l'enzima. Secondo messaggero:
• Cambio della conformazione e attività

Esempio: chimasi

Quali sono gli effetti di una fosforilazione di una proteina?

• Aumento/diminuzione attività biologica di un enzima
• Interazione, aggregazione degli enzimi con membrana
• Attivazione di vie metaboliche e trascrizione di nuovi enzimi

Come avviene la fosforilazione?

• Aggiunta di gruppo fosfato, della chinasi all’ossidrile dell'amminoacido specifico
• Enzima completo
• Molto rapido con rischio errori

Due classi di chinasi e fosfatosi:

• Serina e Treonina chinasi e fosfatasi
• Tirosina chinasi e fosfatasi

Come viene regolata l'attività chinasi? Tre meccanismi:

1. Proteine impalcatura o proteine scaffold:
• proteine legate ai recettori di membrana e altre proteine intracellulari, mantengono la proteina pronta per l'avvicinamento del segnale
2. Segnalazione complessa di segnales dopo attivazione del recettore:
• Legame segnale-recettore induce le modifiche
• Recettore non è legato alle chinasi, vie non sono pronte
• Segnali ricevuto e introiti un secondo legame con proteina
3. Assemblaggio del complesso di segnalazione su sito di fosforilazione:
• Recettore si attiva, con il segnale non chiama fosforilasi x nel doppio strato di membrana
• Fanno da mediatori una volta attivo