Biochimica

L'acqua si sposta da un compartimento ad un altro in modo da equilibrare le concentrazioni del soluto. In realtà l'osmosi è considerata una forma di diffusione semplice ma si è dimostrato prima come l'acqua passa solo in parte attraverso le membrane e in effetti anche l'osmosi è un meccanismo di diffusione facilitata in quanto esistono delle acquaporine, trasportatori, dei canali per l'acqua, chiamati che sono in grado di facilitare il passaggio dell'acqua attraverso le membrane. Quindi l'osmosi è un intermedio tra diffusione semplice e facilitata.

Quando la soluzione avrà la stessa concentrazione di sali della cellula, la cellula è isotonica. Resta integra. È fondamentale per la cellula restare in un ambiente.

Se la concentrazione di sali all'esterno è più elevata che all'interno, l'acqua tenderà ad uscire dalla cellula e va ad equilibrare la concentrazione di soluti.

la cellula va a perdere turgore. La cellula si trova in un ambiente ipertonico. Se la concentrazione di sali all'esterno è meno elevata rispetto all'interno della cellula, l'acqua tenderà a fluire verso l'interno della cellula e questo può portare alla lisi delle cellule. La cellula si trova in un ambiente ipotonico.

La lisi dei globuli rossi può essere utilizzata per raccogliere il contenuto proteico, di acidi nucleici, raccogliere organelli di fusione facilitata. Un'altra forma di trasporto passivo è la permeasi. Le membrane cellulari contengono delle proteine integrali che consentono il passaggio di ioni, normalmente chiamate canali o pori, oppure il passaggio di zuccheri, amminoacidi, nucleosidi e tanti metaboliti diversi, e questi sono le permeasi. Ciascuna di queste molecole è trasportata da una classe diversa di proteine di membrana ed in ciascuna classe vi sono diverse sottoclassi specifiche per ciascuna molecola.

glucosio silega, il trasportatore cambia conformazione, porta il glucosio all'interno, lo rilasciae ritorna alla conformazione iniziale. Il GLUT1 (trasportatore 1 del glucosio) è formata da diverse eliche trans membrana, circa 12, che contengono un numero elevato di amminoacidi idrofobici e che interagiscono favorevolmente con le catene di acidi grassi e vi sono però intervallati, con una certa regolarità, degli amminoacidi polari che vanno a formare delle alfa eliche dove gli amminoacidi polari sia acciano tutti dallo stesso lato dell'elica e unendo diverse eliche si ottiene che al centro si abbia un canale di natura polare. Questo canale è necessario perché una molecola come il glucosio, che è polare, possa tranquillamente passare e legare ad esso. Esempio di una permeasi, trasportatore del glucosio presente sulla membrana dei muscoli cardiaci e degli adipociti, questo si chiama GLUT4. Normalmente quando non c'è glucosio nel sangue

questo non è presente in membrana, quando compare il glucosio nel sangue, viene secreta insulina che va a legarsi a livello di queste cellule ad un recettore nella membrana e attraverso una trasduzione del segnale si porta alla fusione delle vescicole che contengono il trasportatore 4 con la membrana cellulare. Normalmente GLUT4 è presente all'interno di citosol immagazzinato in vescicole le quali vengono poste in membrane solo quando arriva il segnale del glucosio nel sangue. Quando la vescicola si fonde nel sangue, il trasportatore viene esposto in membrana e fa entrare il glucosio. Quando il glucosio non c'è più, l'insulina inizia a scarseggiare, le vescicole non vengono poste in membrane ma il trasportatore viene endocitato. Un'altra permeasi è il trasportatore del glutammato (neurorasmettitore eccitatorio) a livello delle sinapsi, che è una zona di contatto tra due neuroni, in particolare fra un

dendrite di un neurone e il dendrite di un altro oppure con lo stroma. A livello delle sinapsi si ha il rilascio di vescicole che contengono i neurotrasmettitori, che sono delle sostanze in grado di legarsi a dei recettori a livello post-sinaptico e trasformare un segnale chimico contenuto nei neurotrasmettitori in un segnale elettrico cioè in un potenziale d'azione. Quando vengono rilasciati i neurotrasmettitori è importante anche poi toglierli di mezzo, deve essere nementeregolato dalle cellule. Per questo nella zona della sinapsi sono presenti delle cellule di origine nervosa, gli astrociti, che sono dotati di trasportatori di glutammato che si sbrigano a spazzar via tutto il glutammato in eccesso per evitare che un eccesso di glutammato possa dare dei fenomeni tossici alle cellule post sinaptiche, infatti in numerose malattie neurodegenerative si riscontra un eccesso di neurotrasmettitori di natura eccitatoria che danno fenomeni eccito-tossici cioè di

tossicità alivello della cellula post-sinaptica e una delle ragioniche si è vista essere responsabile di eccito-tossicitànon risiede nella cellula pre-sinaptica, né nella cellula post-sinaptica ma risiedenell’astrocita che ha sotto espressi il numero di trasportatori del glutammato chequindi non riescono a riportare via tutto il glutammato in eccesso.

Un’altra permeasi a trasporto accoppiato, ossia è in grado di trasportare un solutoda una parte e un soluto daun’altra sempre sulla base del lorogradiente di concentrazione,sempre trasporto passivo. Questapermeasi è il trasportatorebicarbonato/cloro che è presentenegli eritrociti. E’ un esempio dicotrasporto di sostanze in direzioniopposte ed è un esempio diantiporto. L’anidrasi carbonicaconverte la CO2 in bicarbonato eprotoni combinandola con acqua,quando si formano bicarbonato eprotoni, a livello dei tessutiperiferici, dove viene prodottatanta CO2, qui