Riassunto esame Biologia generale e cellulare, Prof. Battaglioli Elena, libro consigliato Il mondo della cellula, Becker

TRASPORTO DEL GLUCOSIO

membrana.Cotrasporto: entrambi lo ione (Na) e molecola (glucosio) si muovono nella stessa direzione

Antiporto: la direzione dello ione e della molecola sono opposte.

INTESTINO: CELLULA EPITELIALE- Parte apicale: rivolta verso il lume intestinale. - Parte basolaterale: rivolta verso l'esterno.

La pompa sodio-potassio crea e mantiene il gradiente consumando ATP.

La concentrazione del glucosio è bassa nell'ume, alta nel corpo della cellula epiteliale e torna bassa nel fluido extracellulare:- Nella membrana apicale è presente quindi il cotrasporto, che fa entrare il glucosio all'interno della cellula.- Nella membrana basolaterale è presente un Carrier (trasporto passivo facilitato) Glut 5 che fa uscire il glucosio e una pompa sodio-potassio.

La direzione del trasporto dall'intestino al fluido è guidata dalla concentrazione, del glucosio e dalla presenza di pompe.

2) TRASPORTO DI MACROMOLECOLE ESOCITOSI

Nell'esocitosi le proteine all'interno di una

fa entrare ilcolesterolo.

COMUNICAZIONE TRA LE CELLULE

Il segnale che colpisce il recettore di membrana è un segnale non lipofilico, non arriva nella cellula.

Segnali che possono arrivare dall'esterno e dalle altre cellule del medesimo organismo:

• ODORI: molecola chimica che vola nell'aria
• LA LUCE: forno cha attivano i neuroni della retina
• ORMONI E NERUROTRASMETTIORI:
• Ormoni idrosolubili
• Ormoni liposolubili: Attraverso la membrana cellulare si legano a recettori presenti nel citoplasma o nel nucleo
• Neurotrasmettitori

FORME DI SEGNALAZIONE TRA CELLULE

• ENDOCRINA: Molecole segnale a lungo
• PARACRINO: segnale che agisce a breve raggio, sono secrete dalle ghiandole endocrine distanza e agisce in un'area localizzata tramite un mediatore locale che lega il segnale.
• NEURONALE: i segnali sono trasportati anche a lunga distanza da assoni e il segnale viene rilasciato con la sinapsi di fronte

allacellula bersaglio (il sito del neurotrasmettitore è piccolissimo, quindi è molto preciso)

CONTATTO DIPENDENTE: La cellula che produce il segnale, che è una proteina di membrana, interagisce con un reattore sulla cellula adiacente.

I segnali possono essere: proteine, peptidi, aminoacidi, nucleotidi, lipidi, gas.

Endocrino e paracrino: le molecole segnale sono gli ormoni

Neuronale: le molecole segnale sono i neurotrasmettitori

ELEMENTI NECESSARI ALLA COMUNICAZIONE CELLULARE

• Messaggio/Segnale
• Ricezione
• Trasduzione
• Risposta

TIPI DI RECETTORI

RECETTORI DI MEMBRANA: sono per molecole grosse e idrofiliche, che non attraverserebbero la membrana facilmente.

RECETTORI CITOSOLICI: sono per piccole molecole che attraversano la membrana. Molecole piccole come l'ossido nitrico (NO), passano attraverso la membrana e modificano direttamente l'attività degli enzimi e non hanno bisogno del recettore.

TRADUZIONE DEL SEGNALE

SPECIFICITÀ

tra loro. La sub unità alfa a riposo lega una molecola di GDP. Si ha una modifica della struttura del recettore, che fa si che cambi la capacità del recettore di interagire con la proteina G. Questa modifica, a sua volta induce una modifica della sub unità alfa, che perde il GDP e lega una molecola di GTP, dissociandosi da beta e gamma. G-alfa attivata con il GTP arriva al suo bersaglio, una proteina di membrana chiamata L'adenilato Ciclasi (AC), viene attivata anche lei: AC attivata catalizza la reazione ATP cAMP + PPi. L'AMP CICLICO o cAMP è il regolatore dell'attività di una proteina chiamata PKA (protein chinasi A). PKA è un enzima composto da 4 sub unità: 2 catalitiche e 2 regolatorie. L'enzima è attivato da AC. E la sua concentrazione cresce fino a

legare il cAMP. Di conseguenza le due sub unità catalitiche si staccano dalle regolatorie e anche tra di loro. Possono svolgere la loro funzione enzimatica. Una chinasi è un enzima che ha come substrato una proteina fosforica legata dall'ATP, legato alla chinasi.

ESEMPIO: ADRENALINA

Cellula epatocita (fegato) o muscolare. Segnale: adrenalinarecettore: beta- adrenergico PKA ha molti substrati diversi: nella cellula muscolare e del fegato può fosforilare, rilasciando ATP e ADP, l'enzima fosforilari chinasi attiva. La fosforilasi chinasi attiva a sua volta la fosforilasi b attiva. Il risultato è che nelle cellule del fegato o muscolari è presente il glucosio. L'adrenalina causa l'attivazione dell'enzima glicogeno fosforilasi, che consente di staccare enormi quantità di glucosio dalle molecole di glicogeno.

SPEGNIMENTO DEL SEGNALE

Il segnale nella trasduzione deve sempre essere spento, perché la risposta deve durare solo

uncerto tempo.

1. La concentrazione della molecola segnale si abbassa e quindi si distacca dal recettore.
2. Tutte le proteine G hanno una attività GTPasica intrinseca: ciò vuol dire che idrolizza il GTP, perdendo un fosfato, e ritorna ad essere legata ad un GDP.
3. La concentrazione di cAMP si riduce e viene idrolizzato in AMP.
4. Enzimi fosforilasi, sempre attivi, eliminano il fosfato dagli enzimi attivati tramite fosforilazione.

Un medesimo recettore può indurre risposte veloci o lente, che durano di più nel tempo. Quindi un cAMP può attivare anche la trascrizione di specifici geni. La stessa molecola può essere rilasciata in certe condizioni: adrenalina=stress e fuga, effetti:

• Muscolo fegato: sintesi del glicogeno
• Aumento della velocità e forza del battito cardiaco per aumentare l'ossigeno.

Quindi la stessa molecola segnale può avere recettori diversi e indurre risposte diverse.

ESISTONO TRE CLASSI DI PROTEINE G TRIMERICHE

Stimola l'attività dell'Adenilato Ciclasi ACGi: Inibisce l'attività dell'Adenilato Ciclasi ACGq: Attiva la FOSFOLIPASI C (PKC:fosfochinasi C)

I SEGNALI POSSONO ARRIVARE DALL'ESTERNO

GLI ODORI: Ciascuna molecola odorosa possiede un suo specifico recettore accoppiato a proteine G presente su uno specifico neurone sensoriale dell'epitelio olfattivo.

TRASDUZIONE DEL SEGNALE OLFATTIVO

La G protein (Golf) attiva la adenilato ciclasi (ACIII) che causa produzione di cAMP (secondo messaggero).

Il cAMP agisce da LIGANDO di un canale del Ca2+ facendolo aprire.

Entrano Calcio e Sodio.

Questo causa depolarizzazione del neurone, e l'apertura di un altro canale per Cloro, aumentando ulteriormente depolarizzazione. Parte quindi un potenziale d'azione al sistema nervoso centrale.

LA LUCE: Nella retina, i bastoncelli sono le cellule deputate alla captazione della luce, grazie a un specifico recettore, accoppiato a proteine G detto RODOPSINA

RODOPSINA: La rodopsina è un recettore a 7 domini transmembrana che in risposta alla sua attivazione, tramite fotoni, attiva una cascata di trasduzione del segnale luminoso.

RECETTORI SITUATI SULLA SUPERFICIE CELLULARE

PKA (Protein Kinase A) e PKC (Protein Kinase C) sono Ser/Thr CHINASI:

Le protein chinasi riconoscono una specifica sequenza consenso, che può essere presente in diverse proteine. Quindi una chinasi può fosforilare più di una proteina.

Recettori tirosin chinasici: Chiamati anche RTK, sono recettori con funzione enzimatica di fosforilazione di tirosine. Sono un numero molto elevato, ma non tanti quanti quelli accoppiati a G proteine.