Appunti di Biochimica

Il ciclo di attivazione della proteina G

GTPe proteina G, succede che il GDP viene eliminato e al suo posto entra un GTP, quindi nel secondo passaggio. La proteina in questa forma si è attivata, siamo al punto numero 3, si sposta nella membrana e va a interagire con un'altra proteina l'adenilatociclasiche è che una volta che attivata dal GDP va a usare come cAMP substrato ATP e l'ATP si trasforma in questa sigla che è il (AMP ciclico) secondo messaggero anche chiamato perché il primo messaggero è l'ormone, e si scatenano una serie di reazioni. Nel riquadro quattro c'è indicato il fatto che dopo un po' questa segnalazione deve interrompersi quindi si interrompe perché dopo un po' sono tutti legami deboli si ha la dissociazione dell'ormone dal recettore, si reverte l'interazione con la proteina G, il GTP esce e rientra dentro e torna GDP e il recettore è pronto a iniziare un altro ciclo. L'AMP ciclico è un derivato dell'ATP.

I due gruppi p che si perdono si chiamano gruppo pirofosfato e il fosfato che gli rimane forma un legame con il gruppo ossidrilico dell'anello del ribosio. Perché questo amp ciclico è detto secondo messaggero? Perché lui stesso va ad attivare una serie di proteine, va a interagire con le chinasi proteina ovvero enzimi che usano l'ATP. La proteina chinasi A usa una come substrato ATP e utilizza l'ATP e va a fosforilare il substrato proteico, formando quindi la proteina fosforilata. Quindi ovviamente ATP si trasforma poi in ADP, perde l'ultimo fosfato. Questo è il segnale intracellulare. Oltre a permettere di portare il segnale dall'esterno all'interno della cellula, il segnale può anche essere amplificato perché abbiamo una quantità di ormoni circolanti nel sangue molto bassi. Quindi il segnale viene volta volta amplificato, cioè una molecola di ormone attiva più molecole di amp ciclico e quindi si produce tanto.

amp ciclico, e la reazione va avanti quindi una sola molecola di ormone forma tante molecole di amp ciclico e tante molecole di amp ciclico possono attivare tante proteine chinasi a che possono andare a fosforilare a loro volta tanti MECCANISMO A CASCATA.substrati-> Pagina 46 di 104

Il recettore per l'insulina: è stato scoperto molti anni dopo anche perché la cascata è molto più complessa. Infatti torna: la funzione di insulina non è legata solo alla regolazione del metabolismo ma induce anche la proliferazione cellulare e la crescita, l'insulina quindi va a attivare più di una cascata di segnalazione e questo ha portato a definirlo con maggiore difficoltà.

È un recettore che è fatto in modo diverso dal recettore beta adrenergico, che è un'unica elica che poi passa la membrana più volte, è un'unica catena polipeptidiche, mentre il recettore dell'insulina è un dimero fatto

Da 4 catene polipeptidiche che sono tenute ferme tra di loro da ponti di solfuro, c'è una parte L'insulina intracellulare e una extracellulare che riconosce la molecola dell'insulina. È un ormone polipeptidico formato da due catene A e B tenute insieme da ponti di solfuro. Quando interagisce con il recettore provoca la dimerizzazione quindi va a far si che si avvicini anche l'altra parte del recettore e va a formare un dimero. La formazione del dimero fa si che avvenga la fosforilazione del recettore, vedo le Y che è la tirosina, il recettore dell'insulina quindi all'interno ha delle molecole di tirosina che sono fosforilate in seguito a questa modifica conformazionale che porta all'attivazione di chinasi (quelle violette) che permettono di fosforilare la tirosina. L'insulina può anche avere effetti non solo a livello metabolico ma anche all'interno del nucleo dove si formano i cosiddetti regolatori.

muoveda una regione ad alta concentrazione ad una regione a concentrazione piùbassa ovvero secondo gradiente di concentrazione

Attivo: si deve compiere un lavoro quindi si deve trasportare una molecola dauna regione a bassa concentrazione ad una ad alta concertazione, quindirichiede energia sottoforma di ATP essendo contro gradiente

Attivo secondario: porta una molecola dentro la cellula andando anche controgradiente di concentrazione e apparentemente ci può sembrare che questotrasportatore lavori senza consumare energia ma non consuma lui stessol’energia dell’ATP ma consuma l’energia di un altro gradiente che è statoformato a spese dell’ATP.

Si potrebbe anche comprendere anche il trasporto vescicolare che comprende ilsistema postale di endocitosi e esocitiosi

1. Trasporto passivo facilitato: il trasportatore GLUT1 del Glucosio

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Il trasportatore del glucosiotrasporta il glucosio o neglieritrociti o sul lato esterno

glucosio modifica la struttura del recettore e questa modificazione porta il recettore ad assumere una struttura con bassa affinità per il glucosio, ecco che infatti tende a liberarlo all’interno della cellula. Quando il glucosio è stato eliminato, il recettore cambia di nuovo struttura e torna alla sua conformazione iniziale T1 che è quella ad alta affinità per il glucosio quindi appena può lo prende.

2) TRASPORTO ATTIVO: trasferisce un soluto contro un gradiente di concentrazione. Il trasporto attivo richiede invece ATP e in questa figura sono schematizzati il trasporto attivo primario e quello secondario. Il primario mi dice che attivo contro gradiente quindi una molecola a bassa concentrazione la X dentro la cellula deve essere portata verso una regione a bassa concentrazione e per fare questo lavoro è necessario fornire energia che è data dall’idrolisi dell’ATP; il trasporto attivo secondario invece è diverso: partiamo dalla

S-> di S ce n’è uno solo fuori mentre all’interno della cellula ce n’è tantoquindi questo substrato viene portato all’interno della cellula contro gradiente peròaccanto al trasportatore non c’è ATP, allora come fa? Sfrutta altri trasporti inquanto sfrutta la X che insieme fluisce dentro trascinandosi dietro il substrato.

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ESEMPIO DI TRASPORTO ATTIVO PRIMARIO: POMPA SODIO-POTASSIO

Porta tre ioni sodio fuori dallacellula mentre porta dentro lacellula due ioni potassio, quindiè la proteina di membrana chein continuazione grazieall’idrolisi di atp butta fuori treioni sodio e fa entrare due ionipotassio; siccome entrambisono monocarica, all’esternodella cellula ci sono più carichepositive che non all’internodella cellula, ecco che lamembrana è rappresentata condei più sul lato esterno dellacellula e con dei meno sul latointerno della cellula ma nonperché ci sia

dentro una caricanegativa, è solo che c'è una differenza di cariche tra interno ed esterno della cellula e una differenza di cariche divise da qualcosa che è impermeabile è fondamentale.

La pompa praticamente viene rappresentata come un dimero che inizialmente ha alta affinità per tre ioni sodio, lega tre ioni sodio sul lato interno della membrana, una volta che li ha legati, usa l'ATP, idrolizza l'ATP che si scinde in ADP mentre il gruppo fosfato si va ad attaccare al trasportatore, e l'attacco di un gruppo fosfato con ben due cariche negative ad una proteina non è indolore, infatti c'è una modifica dell'affinità della proteina per il sodio infatti questa modifica di conformazione porta al rilascio di 3 ioni sodio che escono dalla cellula. Il rilascio di questi tre ioni sodio porta alla liberazione, all'accessibilità di due siti che invece hanno ora alta affinità con il potassio.

due ioni potassio entrano e si posizionano in una regione accessibile perché se ne sono andati via gli ioni sodio. A questo punto succede che il gruppo fosfato che prima era attaccato al trasportatore si stacca permettendo di cambiare la conformazione al trasportatore e andando a liberare ioni K+ nell'interno della cellula, tutte le volte che si fa questo si consuma ATP. Il trasporto serve a mantenere una differenza di potenziale attraverso la membrana e dal punto di vista più biochimico questo trasporto serve anche ad effettuare il trasporto attivo secondario.

3) TRASPORTO ATTIVO SECONDARIO

Si vede il trasportatore del glucosio che c'è in altri distretti cellulari, è un trasportatore che permette a