Biochimica: enzimi e biosegnalazione

NA).

Quando non si ha più bisogno della MOLECOLA SEGNALE ci sono degli enzimi che degradano quella in circo-

lo, e quella originaria viene INIBITA tramite l’INIBIZIONE A FEEDBACK per mezzo del CORTISOLO (come nella

REGOLAZIONE ENZIMATICA).

Messaggeri chimici o molecole segnale:

-Trasmettono segnali all’interno delle cellule

- Sono secreti da una cellula in risposta a uno stimolo specifico e si muovono verso una cellula bersaglio

dove si legano a un recettore per indurre una risposta

Esempi: Sistema nervoso neurotrasmettitori Sistema endocrino ormoni Sistema immunitario citochine

Il MUSCOLO quando si contrae produce MOLECOLE SEGNALE che influenzano il METABOLISMO ENERGETI-

CO, e quelle prodotte dal muscolo si chiamano MIOCHINE (il TESSUTO ADIPOSO invece produce le ADIPO-

CHINE).

CELLULE BERSAGLIO: cellule che ricevono un segnale, lo trasmettono all’interno della cellula (chiamata

TRASDUZIONE DEL SEGNALE) e modificano il comportamento della cellula in risposta al segnale.

CITOCHINE: molecole segnale del SISTEMA IMMUNITARIO.

Le MOLECOLE SEGNALE possono essere:

PROTEICHE: si legano a un RECETTORE DI MEMBRANA (risposta VELOCE);

• AMMINOACIDICHE: si legano a un RECETTORE DI MEMBRANA (risposta VELOCE);

• ORMONI LIPOSOLUBILI (possono attraversare la membrana): si legano a un RECETTORE INTRACEL-

• LULARE (dentro alla cellula) (risposta LENTA).

PROTEINE RECETTORE: conferiscono alle cellule la capacita’di ricevere e rispondere a segnali provenienti

dall’esterno e/o dall’interno dell’organismo.

Il RECETTORE DI MEMBRANA ha una risposta veloce perché si basa sulla REGOLAZIONE di enzimi già pre-

senti nella cellula, i quali vengono regolati con REGOLAZIONE ALLOSTERICA o REGOLAZIONE COVALENTE.

Il RECETTORE INTRACELLULARE ha una risposta più lenta perché avviene attraverso la regolazione

dell’ESPRESSIONE GENICA, quindi portano l’ADATTAMENTO nel tempo (da minuti a ore).

REGOLAZIONE DELLA GLICEMIA: per questa regolazione è importante il GLICOGENO (molecola di riserva

del GLUCOSIO) e sapere che il fegato è in grado di produrre nuovo glucosio (questa via di produzione si

chiama GLUCOGENESI). Nel nostro corpo abbiamo anche un’altra molecola di riserva energetica, ma lipidi-

ca: i TRIGLICERIDI.

Quando il GLUCOSIO si sta per esaurire è molto importante la GLUCOGENESI dove di procura glucosio da

molecole non glucidiche, come il LATTATO o gli AMMINOACIDI GLUCOGENICI.

Il GLICOGENO è contenuto principalmente nel FEGATO (dal quale va nel sangue e mantiene costante la GLI-

CEMIA) e nei MUSCOLI (sostiene la contrazione muscolare, ha bisogno di una riserva pronta che utilizza solo

nel muscolo e che quindi non va nel sangue). Quindi è il fegato che regola tutto.

INSULINA (abbassa la glicemia) e GLUCAGONE (alza la glicemia) sono ORMONI antagonisti che vengono se-

creti nel nostro corpo continuamente, poiché regolano: subito dopo i pasti aumenta l’INSULINA, mentre

nell’intervallo tra un pasto e l’altro aumenta il GLUCAGONE.

Sia INSULINA che GLUCAGONE vengono prodotti automaticamente dal PANCREAS (ghiandola endocrina) a

seconda del livello del GLUCOSIO nel sangue (le cellue beta producono insulina mentre le cellule alpha pro-

ducono il glucagone).

Sia insulina che glucagone sono ORMONI PEPTIDICI:

L’INSULINA è un ORMONE IPOGLICEMIZZANTE, ovvero permette l’entrata del glucosio nelle cellule

• del tessuto muscolare e se il glucosio è in eccesso va trasformato in ACIDI GRASSI;

Il GLUCAGONE è un ORMONE IPERGLICEMIZZANTE, ovvero permette la GLICOGENOLISI, GLUCO-

• NEOGENESI è la MOBILIZZAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI.

ADRENALINA: aumenta il battito cardiaco ed è un ORMONE IPERGLICEMIZZANTE, crea GLUCOSIO che poi

serve a creare ATP. E’ secreta in CONDIZIONI DI STRESS ed agisce sul muscolo: ha funzione analoga a quella

del GLUCAGONE.

Questi ormoni (glucagone, insulina, adrenalina) hanno bisogno di un RECETTORE DI MEMBRANA

per entrare dentro alla cellula, tramite la TRASDUZIONE DEL SEGNALE.

Ci sono 3 tipi di RECETTORI:

1- RECETTORI A CANALI IONICI:

Trasmette il segnale dell’ormone attraverso passaggio di ioni.

Quando la MOLECOLA SEGNALE si lega al recettore che sta sulla

membrana, in seguito a questo segnale si ha una risposta cellu-

lare. Si dividono in 2 tipi:

1. canali che si aprono quando si inverte un potenziale, si

chiama a CONTROLLO VOLTAICO;

2. canali ionici controllati dalla MOLECOLA SEGNALE che legata al RECETTORE si apre e lascia

passare gli ioni e si chiamano a CONTROLLO DI LIGANDO.

ESEMPIO A CONTROLLO DI LIGANDO:

C’è una FIBRA NERVOSA che contiene VESCICOLE con dentro l’ACETIL COLINA che è un NEURO-

TRASMETTITORE, e viene liberata nello SPAZIO SINAPTICO (tra fibra nervosa e muscolo) e serve a

trasportare il messaggio da FIBRA NERVOSA a MUSCOLO (infatti si chiama NEUROTRASMETTITO-

RE) e si lega su un RECETTORE DI MEMBRANA, poiché è di natura proteica (ricordare che i RECET-

TORI PROTEICI sono i più veloci e vanno sulla membrana), apre i canali ionici (dopo che si è colle-

gata ai recettori) e fa passare IONI POSITIVI tra cui CALCIO2+ e NA2+ (sodio). Quando termina que-

sto procedimento, l’ACETILCOLINA viene degradata dall’enzima COLINESTERASI nello SPAZIO SI-

NAPTICO.

Recettori accoppiati a proteine G e secondi messaggeri attivano indirettamente enzimi che a loro

volta producono un secondo messaggero.

2- RECETTORE A SERPENTINA:

Il segnale dell’adrenalina che non può entrare dentro alla cellula, per entrare ha aumentato il

cAMP che è un MODULATORE AL-

LOSTERICO (agisce su enzimi che

gia ci stanno).

Si ha una REGOLAZIONE ALLOSTE-

RICA che porta alle CHINASI, le

quali trasferiscono il gruppo fosfa-

to tramite FOSFORILAZIONE.