Biologia applicata

PERMEABILITÀ DELLA MEMBRANA

A livello delle membrane si ha il passaggio di sostanze. Le membrane vengono dette selettivamente permeabili: alcune sostanze riescono ad attraversarla, altre non ci riescono.

Per quelle che ci riescono, si dirà che la membrana è permeabile, mentre per quelle sostanze che non riescono ad attraversarla, la membrana è impermeabile.

Il doppio strato fosfolipidico è permeabile solo alle molecole polari idrofobe e alle piccole molecole polari.

Grosse molecole polari e ioni riescono a passare solo grazie a delle proteine specializzate: proteine di trasporto (carrier o permeasi), canale, pompe.

MECCANISMI DI TRASPORTO

• Trasporto passivo: una sostanza attraversa la membrana secondo il suo gradiente di concentrazione, di conseguenza la cellula non consuma energia.
• Trasporto attivo: contro il suo gradiente di concentrazione, di conseguenza la cellula consuma energia.
• Trasporto di massa: esocitosi/endocitosi.

realizzazione di un trasporto passivo. Se si sposta direttamente attraverso la membrana, si parla di usione semplice. Se, per passare dal compartimento in cui è a maggiore concentrazione a quello in cui è a minore concentrazione, ha necessità dell'aiuto di proteine trasportatrici di membrana, si parla di usione facilitata (proteine carrier).

CARRIER:

• Uniporto: se sono specializzate nel trasporto di una sola sostanza
• Trasporto accoppiato: specializzate nel trasporto di due sostanze

Il trasporto accoppiato può essere di due tipi:

• Simporto: 2 soluti, stessa direzione
• Antiporto: 2 soluti, trasporto opposto

Sono specifiche per il substrato e possono cambiare la loro struttura nativa assumendo due conformazioni allosteriche. Sono saturabili, quindi non possono trasportare più di quel tanto di soluto per volta.

COME VARIA LA VELOCITÀ DI TRASPORTO IN RELAZIONE ALLA CONCENTRAZIONE DELLA MOLECOLA DA TRASPORTARE.

Di usione semplice: aumenta

All'aumentare della concentrazione, il trasporto attraverso la membrana cellulare avviene tramite fusione facilitata. La velocità di trasporto aumenta asintoticamente, ma non supera un certo limite perché le proteine carrier sono saturabili, ovvero possono trasportare solo una quantità massima di sostanza. La velocità raggiunge un valore di plateau.

Il trasporto di una sostanza non dipende solo dal gradiente di concentrazione, ma anche dal gradiente elettrico. Nel caso della fusione di uno ione, questo si sposta seguendo il gradiente di concentrazione. È possibile andare contro il gradiente solo con il trasporto attivo.

Per quanto riguarda l'osmosi, avviene la fusione dell'acqua attraverso due meccanismi: la fusione semplice tramite acquaporine (proteine) e la fusione facilitata tramite canali di membrana.

Nelle cellule animali:

• In una soluzione ipertonica, l'acqua si sposta dall'esterno della cellula verso l'interno, causando il raggrinzimento della cellula.
• In una soluzione isotonica, l'acqua entra e esce dalla cellula in egual misura.
• In una soluzione ipotonica, tutta l'acqua entra nella cellula, causando la rottura della stessa.

Nelle cellule vegetali:

• In una soluzione ipertonica, l'acqua si sposta dall'esterno della cellula verso l'interno, causando la perdita di turgore.
• In una soluzione isotonica, l'acqua entra e esce dalla cellula in egual misura.
• In una soluzione ipotonica, tutta l'acqua entra nella cellula, causando l'espansione della stessa.

gradiente di concentrazione. Consumo diretto o indiretto di energia (ATP). Es. -> pompa sodio/potassio Trasporto contro gradiente di concentrazione 3 ioni sodio verso l'esterno della cellula, e 2 ioni potassio verso l'interno della cellula. Consumo diretto di ATP.

Trasporto attivo secondario Determina il trasporto contro gradiente di concentrazione di un soluto, senza che ci sia un consumo diretto di ATP. Questo perché l'ATP era già stato consumato per realizzare la formazione del gradiente di un altro soluto che con il suo uso di ritorno verso il compartimento in cui è minore concentrazione, determina che ci sia quell'energia che permette il trasporto contro gradiente del soluto che trasportiamo.

TRASPORTO DI MASSA Si realizza solo nelle cellule eucariote e consiste nel trasporto di proteine di grande dimensioni - fagocitosi Endocitosi: ingloba la membrana. Si parla di quando abbiamo delle particelle, pinocitosi

di quando abbiamo dei liquidi- Esocitosi: rilascio di sostanze all'esterno (es. secreti o riuti). La vescicola che contiene loscarto, si fonde con la membrana per rilasciare lo scarto.

Endocitosi mediata dal recettore: entrata di molecole speci che all'interno della cellula, riconosciute dai ricettori di membrana.

ENDOCITOSI ED ESOCITOSI9 fi fiCARBOIDRATICn(H2O)n

Si dividono in:

• Monosaccaridi: costituiti da una sola unità
• Disaccaridi: costituiti da due monosaccaridi
• Polisaccaridi: costituiti da tante unità di monosaccaridi

Monosaccaridi idrati del carbonio

I carboidrati vengono detti anche e un esempio ne sono gli zuccheri semplici, dove i carboni (C) sono presenti in quantità da 3 a 7:

• Triosi (es.3= gliceraldeide, diidrossiacetone)
• Pentosi (es.5= ribosio, desossiribosio> zucchero del nucleotide)
• Esosi (es.6= glucosio> forma lo scheletro carbonioso per la sintesi di altre sostanze; fruttosio>zucchero della frutta

Disaccaridi

Zuccheri costituiti dall'Unione di 2 unità di monosaccaridi. Queste unità si uniscono in seguito a una reazione di disidratazione. Si crea un legame covalente tra i due monomeri, che prende il nome di legame glicosidico.

Es.

• Maltosio: costituito da due molecole di glucosio. Si trova nella produzione di alcune bevande alcoliche.
• Saccarosio: costituito da una molecola di glucosio e una di fruttosio, come lo zucchero da cucina.
• Lattosio: costituito dall'Unione di glucosio e galattosio.

Polisaccaridi

Formati dall'unione di tante molecole di monosaccaridi.

• Amido: polisaccaride costituito da molecole di glucosio che rappresenta la risorsa energetica di carboidrati nelle piante. Anche noi siamo in grado di incorporarla in quanto il nostro organismo riesce a rompere i legami tra i vari monomeri di glucosio.
• Glicogeno: formato dall'unione di molecole di glucosio. Prevalentemente accumulato negli animali.

in particolare nel fegato e a livello dei muscoli in quanto rappresenta una fonte di energia.

Cellulosa: i monosaccaridi sono costituiti da un legame glicosidico con un orientamento che gli animali non riescono a scindere. Si trova nelle cellule vegetali. Noi non siamo in grado di rompere i legami da cui è costituita, mentre alcuni animali riescono ad utilizzarla come fonte di energia.

Chitina: si forma grazie a legami glicosidici con N-acetil-glucosioammino. Questa è una molecola che deriva da quella del glucosio. Un gruppo ossidrile è sostituito da un gruppo amminico. Costituisce la parete cellulare dei funghi e va a formare l'esoscheletro degli insetti e dei crostacei.

LIPIDI

Rappresentano una classe eterogenea dei composti e sono tutti accumunati dal fatto di non avere affinità per l'acqua = idrofobi

Funzioni:

• Riserva energetica
• Strutturale
• Compongono la membrana cellulare
• Alcuni sono ormoni

Acidi grassi

Costituiti da un lungo