Appunti Biologia

VIROIDI

Frammento molto piccolo di DNA che non ha la funzione di codificare proteine; sfruttano completamente l'apparato metabolico della cellula ospite.

PRIONI

Particelle infettanti che si ritengono responsabili dell'insorgenza di encefalopatie spongiformi che colpiscono varie specie animali. Sono semplici proteine normalmente presenti nelle membrane cellulari delle cellule nervose dove svolgono una funzione non ancora accertata.

La proteina prionica normale mostra una struttura caratterizzata dalla presenza di molte regioni ad α-elica. Nei soggetti affetti da encefalopatia spongiforme la proteina prionica può mantenere la stessa sequenza di amminoacidi di quella normale, ma possiede una conformazione diversa in cui sono presenti anche regioni a foglietto-β; questa tende a formare strutture brillari che si depositano nel tessuto nervoso provocando il danno.

MEMBRANE BIOLOGICHE

Sono presenti in tutte le cellule e sono costituite da un doppio strato di...

fosfolipidi. Servono per separare, definire e delimitare uno spazio interno da uno esterno.

Membrana plasmatica: definisce i confini della cellula

Endomembrane: definiscono i confini degli organuli

Oltre a delimitare, entrambi i tipi di membrane hanno svariate funzioni.

Sono semipermeabili: permettono il passaggio di alcune sostanze (permeabilità selettiva)

MEMBRANA PLASMATICA (membrana cellulare o plasmalemma)

Sottile involucro di circa 7-9 nm di spessore che avvolge, separa e regola la cellula, lo scambio di materiali con l'esterno. Costituita principalmente da fosfolipidi e proteine, ma contiene anche componenti in minor quantità, quali colesterolo e glicolipidi.

Modello a mosaico fluido: la membrana è costituita da un doppio strato di fosfolipidi (bilayer) e ogni strato è chiamato foglietto. I fosfolipidi e le proteine sono liberi di muoversi sul piano laterale; possono avere 'scambi di

posto'con i fosfolipidi vicini oppure possono avere movimenti di rotazione attorno al proprio asse.fosfolipidi molecole an patiche,I sono costituiti da glicerolo, due acidi grassi ed un gruppo fosfato. Sonotesta polare idro lacioè caratterizzate da una che interagisce con l'acqua (gruppo fosfato e altri gruppidue code idrofobechimici legati al fosforo) e da che tendono ad associarsi con altre molecole apolari(catene idrocarburiche apolari dei due acidi grassi). In soluzioni acquose, i fosfolipidi formanospontaneamente un doppio strato nel quale le teste polari sono rivolte verso l'acqua (interno ed esternodella cellula) e le code idrofobe interagiscono tra loro.

proteine di membranaLe svolgono numerose funzioni: possono essere enzimi, proteine di trasporto orecettori cellulari, cioè in grado di riconoscere e legare molecole speci che (ormoni o neurotrasmettitori).- proteine intrinseche o integrali: attraversano parzialmente o totalmente il doppio strato

lipidico, sporgendo nel citoplasma e nel mezzo extracellulare- proteine estrinseche o periferiche: sono legate ad una delle due facce della membrana tramite legamia idrogeno e interazioni elettrostatichecarboidrati di membranaI (componenti di glicoproteine e glicolipidi) hanno un ruolo di riconoscimentoper altre proteine cellulari:- riconoscimento recettore-ligando (comunicazione cellulare)- riconoscimento cellula-cellula (interazione/adesione cellulare)ruolo protettivo: glicocalice,Hanno anche un formano il un rivestimento esterno alla membrana cheprotegge le cellule da danni meccanici e siciPROPRIETÀ- STABILITÀ: determinata dai legami apolari tra le code dei fosfolipidi (acidi grassi) e dalla loroidrofobicità- FLUIDITÀ: determinata dal movimento bidimensionale dei fosfolipidi. La membrana non è rigida ma puòsemi uido.deformarsi. Il doppio strato è de nito La presenza del colesterolo contribuisce alla uidità, ela suaalta verso una zona in cui la sua concentrazione è bassa. Non richiede energia. TRASPORTO ATTIVO → avviene contro gradiente di concentrazione: la sostanza si sposta da una zona in cui la sua concentrazione è bassa verso una zona in cui la sua concentrazione è alta. Richiede energia. ENDOCITOSI → processo mediante il quale la cellula ingloba particelle o sostanze dall'ambiente esterno formando una vescicola. ESOCITOSI → processo mediante il quale la cellula espelle particelle o sostanze all'esterno attraverso la fusione di una vescicola con la membrana cellulare. I canali ionici e i trasportatori sono proteine di membrana che facilitano il passaggio di ioni e altre sostanze attraverso la membrana. La concentrazione di sostanze all'interno e all'esterno della cellula è regolata da meccanismi di trasporto e da processi di regolazione cellulare.

un'altra dove la concentrazione è l'equilibrio. Il processo è spontaneo e non richiede energia. No a raggiungere il trasporto attivo → avviene contro gradiente di concentrazione: la sostanza si sposta da una zona di minore concentrazione a una di maggiore. Il processo richiede energia che viene fornita dall'idrolisi di ATP. fi fl fi fi fl fi fi fl fl fi- DIFFUSIONE SEMPLICE Movimento netto delle particelle da una zona ad alta concentrazione ad una a minor concentrazione; secondo gradiente di concentrazione processo passivo. Avviene ed è un le molecole passano attraverso gli spazi tra le catene degli acidi grassi. Gli spazi si creano grazie al movimento dei fosfolipidi e ai punti di instaurazione. GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE → forza che determina lo spostamento di una sostanza per diffusione, da una regione più concentrata ad una meno concentrata. GRADIENTE ELETTROCHIMICO → forza

quella più concentrata (ipertonica) al fine di equilibrare la concentrazione dei soluti. L'osmosi è influenzata dalla pressione osmotica, che dipende dalla concentrazione dei soluti. - TRASPORTO ATTIVO movimento di soluti attraverso la membrana cellulare che richiede energia sotto forma di ATP. Il trasporto attivo può avvenire contro il gradiente di concentrazione, permettendo il movimento di soluti dalla zona meno concentrata a quella più concentrata. Un esempio di trasporto attivo è la pompa sodio-potassio, che sposta ioni sodio all'esterno della cellula e ioni potassio all'interno. - TRASPORTO PASSIVO movimento di soluti attraverso la membrana cellulare che non richiede energia. Il trasporto passivo può avvenire secondo due meccanismi: la diffusione semplice e la diffusione facilitata. Nella diffusione semplice, i soluti si muovono liberamente attraverso la membrana seguendo il gradiente di concentrazione. Nella diffusione facilitata, i soluti sono trasportati attraverso proteine di membrana chiamate canali o trasportatori. - ENDOCITOSI processo mediante il quale la cellula ingloba particelle o molecole dall'esterno formando una vescicola. Ci sono due tipi di endocitosi: la fagocitosi, che coinvolge l'inglobamento di particelle solide, e la pinocitosi, che coinvolge l'inglobamento di liquidi o soluti disciolti. - ESCOCITOSI processo mediante il quale la cellula espelle particelle o molecole all'esterno attraverso la fusione di vescicole con la membrana cellulare. Questi sono solo alcuni dei meccanismi di trasporto attraverso la membrana cellulare. La membrana è una struttura dinamica che regola il passaggio di sostanze all'interno e all'esterno della cellula, mantenendo l'omeostasi e permettendo il corretto funzionamento delle cellule.quella più concentrata (ipertonica). PRESSIONE OSMOTICA → pressione che occorre applicare alla soluzione più concentrata affinché il passaggio del solvente non avvenga. L'acqua entra nella cellula in ambiente IPOTONICO rispetto al citosol: l'acqua esce dalla cellula in ambiente IPERTONICO rispetto al citosol. Soluzioni... no a raggiungere la stessa concentrazione da entrambi i lati della membrana: isotoniche. TRASPORTO ATTRAVERSO PROTEINE DI MEMBRANA Sostanze come ioni e zuccheri che non attraversano la membrana per diffusione semplice, possono essere trasportate mediante proteine di membrana che agiscono in modo specifico per ogni singola sostanza da trasportare (specificità di substrato). Quando il trasporto è mediato da trasportatori può definirsi: - UNIPORTO → trasferisce una certa sostanza in una certa direzione - SIMPORTO → trasferisce due sostanze diverse nella stessa direzione - ANTIPORTO → trasferisce due sostanze diverse in direzioni opposte.

due sostanze diverse, una in direzione opposta all'altra

co-trasporto e antiporto sono modalità di trasporto accoppiato

Queste proteine lavorano secondo due meccanismi:

• Di usione facilitata → trasporto di una sostanza secondo gradiente di concentrazione tramite una tipoproteina di trasporto (carrier o canali ionici). È di passivo e non richiede energia.
• CARRIER: proteine transmembrana che possiedono una tasca idrofila in grado di legare la molecola che deve essere trasportata. Esempi: trasporto di glucosio, aminoacidi, nucleotidi.
• CANALI IONICI: proteine transmembrana che formano un poro nel doppio strato lipidico che permette il passaggio degli ioni; il canale è aperto o chiuso; si apre e si chiude in base alla necessità della cellula; a canale aperto gli ioni si muovono secondo gradiente.

ACQUAPORINE: proteine canale per la di usione facilitata dell'acqua. Presenti in tipi cellulari che necessitano un movimento più rapido.

dell'acqua rispetto a quello che avviene per di usione facilitata (es: cellule dei reni, della vescica, dell'intestino).

• Trasporto attivo pompe → le sostanze sono trasportate attraverso proteine di membrana, dette che le spostano contro gradiente di concentrazione, utilizzando energia. Può essere:
• DIRETTO: dall'idrolisi dell'ATP l'energia necessaria per il trasporto viene (idrolisi = rottura mediatada una molecola di acqua). Le proteine che operano questo trasporto sono enzimi dotati di attività pompe ATP-ATPasica (= enzimi che catalizzano l'idrolisi dell'ATP). Queste proteine sono chiamate dipendenti (o pompe ATPasiche). Es: POMPA SODIO-POTASSIO: Fa entrare il potassio nella cellula e fa uscire il sodio contro gradiente di concentrazione mediante idrolisi di ATP. Funzione: mantenere stabile l'equilibrio osmotico delle cellule, mantenere il volume cellulare e mantenere il

potenziale di membrana.- INDIRETTO: dall’esistenza di un gradiente elettrochimico prodotto l’energia necessaria derivata un trasporto attivo diretto. Spesso avviene per co-trasporto: viene utilizzata l’energia del gradiente di ioni (es: sodio) prodotto da una pompa ATPasica per favorire il movimento controradiante di molecole organiche (es: glucosio)

Es: SIMPORTO SODIO-GLUCOSIO: Utilizza il gradiente di ioni Na creato dalla pompa sodio-potassio; il glucosio entra nella cellula insieme agli ioni Na. Serve al trasporto del glucosio dal lume intestinale all’interno delle cellule intestinali contro gradiente di concentrazione. IL GLUCOSIO FORNISCE UN ESEMPIO DI DUE TIPI DI TRASPORTO: DIFFUSIONE FACILITATA E TRASPORTO ATTIVO- TRASPORTO