Biologia animale

Trasporto attraverso la membrana cellulare

La membrana cellulare è una struttura fondamentale per il funzionamento delle cellule. Essa svolge diverse funzioni, tra cui quella di separare l'interno della cellula dall'ambiente esterno e di regolare il passaggio delle sostanze.

La membrana cellulare è selettiva, il che significa che sceglie cosa può o non può passare attraverso di essa. È anche semipermeabile, il che significa che permette il passaggio di soluti e molecole piccole senza la necessità di energia (ATP).

Esistono due tipi di trasporto attraverso la membrana cellulare: il trasporto passivo e il trasporto attivo.

Il trasporto passivo avviene senza consumo di energia e si svolge attraverso due meccanismi: la diffusione semplice e la diffusione facilitata.

Nella diffusione semplice, le sostanze passano passivamente attraverso la membrana, spostandosi da una zona ad alta concentrazione a una zona a bassa concentrazione.

Nella diffusione facilitata, le sostanze passano passivamente attraverso la membrana grazie alle proteine di membrana, che agiscono come canali facilitando il passaggio delle sostanze.

Ad esempio, il glucosio viene trasportato all'interno della cellula attraverso i GLUT (trasportatori), che consentono il passaggio del glucosio dall'esterno all'interno della cellula.

Riguardo all'acqua, essa si sposta verso la zona con maggiore concentrazione di soluti, in un processo chiamato osmosi. Le acquaporine, canali sempre aperti per l'acqua, facilitano il passaggio dell'acqua attraverso la membrana.

In conclusione, il trasporto attraverso la membrana cellulare è un processo fondamentale per il funzionamento delle cellule, che avviene attraverso meccanismi di trasporto passivo e attivo.

in questo caso l'acqua va dall'esterno all'interno e la cellula si gonfia. Molta concentrazione di soluto (zone ipertoniche/iperosmotiche), in queste condizioni l'acqua andrà dall'interno all'esterno = la cellula si disidrata. In condizioni isoosmotiche l'acqua avrà raggiunto una soluzione fisiologica. * Flussi osmotici: - iperosmotica → soluzione salina con alta concentrazione di sale. Esterna → iperosmotica Esterna → iposmotica Interna → iposmotica Interna → iperosmotica L'acqua va dall'interno L'acqua va dall'esterno all'esterno = disidratazione. all'interno = cellula di gonfia. 13/04/22 Funzioni della membrana pt.2: - Trasporto attivo si può dividere in tre tipologie: - uniporto: una sola specie chimica; - sinporto/contrasporto: 2 diverse specie chimiche nella stessa direzione, dall'esterno all'interno o viceversa (secondario, ci sono più proteine che

collaborano tra loro);- antiporto/controtrasporto: 2 specie chimiche, una in una direzione e una nel senso opposto.* Diversi tipi di trasportatori:- trasportatori ABC (cassetti che legano ATP), sono proteine trasportatrici che lavorano in manieraattiva; la membrana lavora a concentrazione maggiore/minore.* Sodio e Potassio regolano le cellule del sistema nervoso → pompa sodio – potassio.Canali che fanno entrare il sodio sichiamano: canali beta del sodio.* Si divide in trasporto primario (quello che avviene nei miocardiociti e nei neuroni) e trasportosecondario cioè quando un trasportatore agisce secondariamente rispetto ad un altro.* Le cellule possono trasportare anche particelle di grandi dimensioni attraverso modificazioni dellamembrana plasmatica, essa si introflette/estroflette (interno/esterno).→ Esocitosi (interno → esterno): sostanze di natura proteica e in parte lipidica; le sostanze vengonoprodotte nel citoplasma e secrete per esocitosi a livello

extra-cellulare.- Morte cellulare per apertura del citoplasma è patologica. Importante per il sistema→ Endocitosi (esterno→ interno): immunitario.- 3 tipologie:• fagocitosi (si forma un fagosoma attraverso invaginazione che si fonde con lisosomi)• pinocitosi (trasporto di sostanze liquide)• endocitosi mediata da recettori (trasporto solido specifico), sistema complesso messo in atto da fagociti per portare all'interno grosse cellule di colesterolo che viaggia nel sangue.* Il sistema immunitario deve evitare che si formi il quorum sensing dei batteri. Per evitare questo intervengono dei globuli bianchi (fagociti) e vengono rilasciate sostanze chimiche. Avvertite dai macrofagi che sono in grado di compiere la diapedesi (in grado di uscire dai vasi sanguigni e viaggiare nell'organismo). Le cellule escono dai vasi e vanno in prossimità dei batteri, formazione del fagosoma (vescicola formata dall'introflessione della membrana). Unione di

fagosoma e lisosoma per formare un fago-lisosoma edigestione enzimatica del fago-lisosoma.

Colesterolo: - HDL (colesterolo buono): lipoproteine ad alta dentista; viaggiano solubili nel sangue. - LDL (colesterolo cattivo): lipoproteine a bassa densità, sono insolubili nel sangue e tendono aostruire il sangue formano aterosclerosi/trombosi (= ostruzione delle arterie). Il colesterolo totale è la somma delle due tipologie.

La comunicazione cellulare è data dalla membrana cellulare; le cellule comunicano tra di loro con2 segnali specifici: → segnali elettrici (rapidi), presenti nei neuroni (trasmissione mista elettro-chimica) e nel sistemanervoso. Il collegamento tra cellule neuronali è chiamato sinapsi. I neurotrasmettitori vengono rilasciati dai terminali dei motoneuroni. Neurone presinaptico rilascia un neurotrasmettitore il quale diffonde nello spazio sinaptico e va alegarsi a specifici recettori localizzati sulla membrana post-sinaptica, modificando la

permeabilità agli ioni della membrana post-sinaptica stessa.→ segnali chimici (lenti), membrane di trasmissione di informazioni.3 tipi: - legame “recettore – ligando” (ligando = sostanza chimica che lega)o “recettore del segnale chimico” (antenna che riceve),- trasduzione del segnale, trasmissione e amplificazione all’internodella cellula,- risposta cellulare attivata,- terminazione del segnale.

* Fattore di crescita: sostanze proteiche emesse da cellule, necessarie per la crescita e lo sviluppo dialtre sostanze; sono tutte quelle sostanze che terminano con GF.(PDGF = attiva e fa crescere le piastrine, viene liberato dalle piastrine per far aumentare la crescitadella parte mancante di tessuto; oggi vengono prodotte anche a livello sintetico oppure estrattedall’organismo e introdotte/somministrate per favorirne la crescita).

* Citochine: sostanze proteiche che innescano una reazione infiammatoria necessaria con funzioneripartiva.

Ormonale/endocrina: a grande distanza perché* Distinzione tra comunicazione: vengono rilasciati nel circolo sanguigno e portati a grande distanza.

• Paracrina (la cellula invia segnali alle cellule vicine);
• Autocrina (la cellula si auto-stimola).

Sono a breve distanza e basate su Citochine e fattori di crescita.

Neurotrasmettitori:

• Istamina: regolatore locale immagazzinato da cellule del sistema immunitario e sviluppo di allergie;
• Ossido nitrico: provoca vasodilatazione;
• Feromoni: rilasciati all'esterno dell'ambiente/aria, a secrezione esterna.

20/04/22 Sistema endocrino

Distinzione autocrina (la cellula si auto-stimola) e paracrina (la cellula invia segnali alle cellule vicine).

Gli ormoni vengono secreti da strutture, come il pancreas.

Sistema endocrino perché le sostanze ormonali vengono secrete da alcune ghiandole e riversate nel sangue e nell'organismo.

Ogni sostanza ormonale ha un significato/funzione specifica e l'azione è

Rapida in quanto il sangue è in continuo movimento. Essi hanno specifiche funzioni e uno scopo preciso per una determinato ormone; esempio: lo stomaco produce ormoni → gastrina.

Il nostro organismo è regolato da processi metabolici, il metabolismo è di base ormonale. Insieme di tutte le reazioni chimiche che avvengono nell'organismo.

Assi endocrini: cioè ghiandole posizionate in organi, utilizzati per attivare i processi del metabolismo. Esempio: asse ipotalamo-ipofisi-gonadi regola principalmente aspetti riproduttivi dei mammiferi. Regola il 50% del sistema nervoso: la fame e la sete, ed altri aspetti emotivi.

La fagocitosi è quella che blocca l'azione delle cellule tumorali. Triptofano e Fenilalanina sono 2 AA essenziali che se vengono assunti in quantità ridotta si possono bloccare le cellule tumorali.

Sistema legato alla biologia del pancreas, importante e complesso sistema legato all'attività endocrina (produzione di...

ormoni: insulina e glucagone) e produzione di enzimi (amilasi pancreatiche ecc).* Nel pancreas avviene l'omeostasi: regola la quantità di glicemia nel sangue (100mg/100ml). Sopra i 100 mgSotto i 100mg si ha IPERGLICEMIA, si ha IPOGLICEMIA. È pericoloso in quanto il glucosio in eccesso è pericoloso perché alle cellule serve diventa tossico; si deposita a livello delle coronarie e dei reni. trasformato in ATP per essere utilizzato. Ogni volta consumato un pasto la glicemia si Nel caso in cui i livelli di glicemia scendono alza, l'asse ormonale pancreatica producendo (come appena svegli la mattina = fame), insulina la ristabilizza; il glucosio in eccesso l'asse ormonale pancreatica la ristabilizza si pone come deposito/riserva. producendo glucagone. Ormone ipoglicemizzante, se essa è assente o funziona male si ha il diabete. Tipo 1: Tipo 2: totale mancanza di insulina Funzionano meno i recettori

dell'insulina; tipicaed è tipico dei ragazzi. dell'anziano che ha condotto uno stile di vita sregolato.Oppure nei bambini africani dopo aver conosciuto le merendine. 3 categorie di ormoni: * Fattori di crescita sono dati da ormoni polipeptici. - amminoacidico (ormoni tiroidei),- proteico (insulina),- lipidica (steroidei che derivano dal colesterolo aldosterolo, cortisolo ecc). * Comunicazione cellulare: 1. recettore a cui legarsi (tra recettore e molecola segnale), 2. trasduzione del segnale, 3. attivazione della risposta cellulare. * Risposta cellulare: 1. diretta legata all'apertura di un canale ionico (= proteina), viene svolto tramite l'adrenalina (ormone) che aumenta i battiti del cuore e che apre i canali del sodio; 2. grazie a proteine specifiche che attaccano gruppi fosfato attivandosi, si compie una trasduzione del segnale facendo attivare un enzima specifico del citoplasma; 3. attivazione genetica: le proteine attivano il segnale per le risposte cellulari.

Possono attivare nello stesso momento più risposte, attivazione di un gene specifico che attivano proteine specifiche.* Prima fase della sintesi proteica è chiamata trascrizione; mentre l'ultima fase è chiamata attivazione. Esso si lega nel DNA in un punto specifico, tipico della produzione della proteina. Tutte queste proteine sono tenute unite da altre proteine.* In ognuno delle nostre cellule ci sono migliaia di nucleotidi.* Nel citoplasma è presente un recettore steroideo (come il cortisolo); sono presenti anche dei recettori di natura lipidica che attraversano la membrana in quanto essa è formata da due strati fosfolipidici.* Giunzioni cellulari (interazioni ad incastro), grazie a queste le cellule possono unirsi tra loro; esse formano un tessuto molto ricco di cellule (molta matrice cellulare) = epiteli.3 tip