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MODELLO A PALLA E CATENA NELL'INATTIVAZIONE RAPIDA DEL CANALE K+ VOLTAGGIO-DIPENDENTE
L'inattivazione di questi canali è dovuta all'interazione di uno dei domini della proteina con la porzione del canale che permette l'entrata e l'uscita degli ioni. Quando i canali sono inattivati, il loro periodo di refrattarietà dura pochi millisecondi che sono abbastanza per indurre il segnale a procedere in una sola direzione senza tornare indietro - onda di depolarizzazione sulla membrana dell'assone causata dagli eventi generati dalla trasmissione del potenziale d'azione.
LA MIELINA
Il tipo di trasmissione del segnale visto ora è efficiente ma in alcuni casi la trasmissione del segnale deve avvenire per lunghi tratti. Nell'evoluzione si è reso tutto ciò più efficiente - presenza della mielina attorno agli assoni. Guaina mielinica (membrana plasmatica di cellule specializzate che si avvolgono
intorno agli assoni dei neuroni) che isola i neuroni dall'esterno. Le cellule specializzate sono le cellule di Schwann nei neuroni periferici e gli oligodendrociti nei neuroni del sistema nervoso centrale. Le cellule avvolgono l'assone più volte isolandolo dall'esterno, cioè in questa porzione non ci sono canali che si aprono e si chiudono perché non ci sono contatti con l'esterno (effetto domino interrotto). Ci sono dei NODI DI RANVIER dove sono presenti i canali che permettono l'entrata e l'uscita del sodio, non sono coperti dalla guaina. Si ha quindi una conduzione saltatoria del segnale, i canali si aprono e si chiudono solo nei nodi, il segnale viaggia più velocemente. La conduzione inizia quando nelle regioni contenenti canali arrivano i segnali: i canali si aprono, entra il sodio e anziché attivare i canali di fianco, il sodio entrato diffonde fino al nodo di Ranvier successivo e inducel'apertura dei canali solo in quella regione.Il sodio diffonde nelle due direzioni, ma i canali dei nodi precedenti sono inattivi.Velocità di 100 m/s invece di 5.potenziale arriva all'estremità dell'assone
Cosa succede quando ilIl segnale elettrico si trasforma in un segnale chimico alla fine dell'assone, nelle sinapsi.La terminazione dell'assone va a 'contattare' nella fessura sinaptica la membrana di un'altra cellula nervosa
Quanto il pot raggiunge il terminale si aprono i canali del Calcio, questo entra nel citoplasma, e questa entrata è un segnale che induce la fusione delle vescicole con la membrana della cellula pre-sinaptica, il contenuto viene riversato nella fessura sinaptica e i neurotrasmettitori legano i canali e recettori che si trovano sulla membrana post-sinaptica -> potenziale che da elettrico passa a chimico
Nella cellula bersaglio i diversi segnali che provengono da cellule diverse vengono
integrarsi e, in base ai risultati, il potenziale potrà partire o meno. Il trasmettitore lega i canali sulla post sinaptica e gli ioni entrano. I neurotrasmettitori vengono rimossi immediatamente. Nelle sinapsi eccitatorie, i neurotrasmettitori aprono i canali per l'entrata del sodio, che favorisce la depolarizzazione della cellula. Nelle sinapsi inibitorie, i neurotrasmettitori inducono l'apertura di canali grazie al rilascio di neurotrasmettitori che legano i canali per l'entrata dei ioni negativi, come il cloro, nella post sinaptica. Ciò aumenta le cariche negative nella cellula e diminuisce la probabilità che avvenga la depolarizzazione della membrana e la generazione del potenziale d'azione e la trasmissione del segnale. Dopo l'azione dei neurotrasmettitori, devono essere eliminati perché i segnali, dopo un po', devono essere interrotti. Ci sono due modi per farlo: la degradazione enzimatica, in cui enzimi degradano il neurotrasmettitore, e la ricaptazione, in cui il neurotrasmettitore viene riassorbito.sodio nelle cellule muscolariStaccare la troponina (proteina trimerica) dalla tropomiosina che spostandosi lascia libero il sito di legame dell'actina per la miosina —> ciò permette la contrazione del sarcomero che ci permette di muoverci.
SMISTAMENTO DELLE PROTEINE
Prodotte nel citoplasma, devono poi essere spostate.
Evoluzione dei meccanismi
Nei procarioti non ci sono problemi perché non ci sono membrane da dover superare.
Negli eucarioti si, grazie alle invaginazioni la membrana ha avvolto il materiale genetico creando una doppia membrana nucleare e altre membrane (reticolo endoplasmatico e altre tipi di membrane intracellulari).
Il materiale genetico deve essere raggiungibile da enzimi e proteine, infatti ci sono dei pori sulla membrana nucleare che permettono il transito regolandolo con meccanismi complessi.
Le proteine sono prodotte:
- dai ribosomi nel citosol
- nei mitocondri (che portano DNA —> mitocondriale, è circolare), hanno un loro apparato di trascrizione e traduzione
anchese molte proteine che servono nel mitocondrio sono prodotte dal DNA nucleare, altre sono direttamente prodotte nel mitocondrio. Queste ultime devono entrare nel mitocondrio, altre devono entrare nel nucleo, nei perossisomi, nel reticolo, altre devono essere secrete…
MECCANISMI DI TRASFERIMENTO DELLE PROTEINE
Ci sono vari meccanismi a seconda dell’organo di destinazione:
- trasporto regolato tra citosol e nucleo importine- che prevede il passaggio delle proteine nei pori nucleari grazie all’aiuto di esportinee possono uscire dal nucleo con delle
- trasporto trans-membrana: quando non ci sono i pori (es mitocondrio o reticolo endoplasmatico)
- trasporto vescicolare: quando sono sulla membrana o all’interno del reticolo si formano vescicole che possono fondersi con altre membrane (del Golgi, la sup della cellula…)
sequenza segnale
Presenza sulla proteina di una che dice dove deve andare. Queste seq segnale si trovano maggiormente nell N terminale (prime seq a essere formattate con tag html:
tradotte) e legano qualcosa che proterà laproteina da qualche parte. regioni segnaleIn alcuni casi le seq segnale non sono in una posizione definita, si può anche parlare di (i ripiegamentiinteragiscono con qualcosa che trasferisce la proteina)Esperimenti sulle seq segnaleSi prende il frammento del gene codificante per la seq segnale di una proteina che va nel reticolo endoplasmatico e si prova adattaccarlo ad un gene codificante con la proteina che normalmente sta nel citosol e viceversa, il gene per il posizionamento nelcitosol della seconda proteina viene messo sulla prima—> le proteine si scambiano di posizione
TRASPORTO DI PROTEINE ATTRAVERSO IL NUCLEONel nucleo ci sono pori sulla membrana (che è doppia) costituiti da proteine (nucleoproteine) che formano strutture definite,hanno fibre che formano strutture a canestro sul versante nucleare e altre sul versante del citosolDa qui passano le proteine solo se hanno una certa seq segnale di localizzazione
nucleare SV40—> prima seq segnale di localizzazione nucleare coperta è quella di una proteina del virus
Se ce l’hanno, la proteina viene trasferita nel nucleo, se anche solo un amminoacido della seq segnale è mutato, la proteina rimane nel citoplasma
La proteina si lega ai filamenti citoplasmatici delle nucleoporine, entra nel poro nucleare e fuoriesce sul versante nucleare
Come avviene il trasferimento
Il segnale di localizzazione nucleare viene legato dalle importine che mediano il trasferimento della proteina nel nucleo.
Proteine GTPasi monimeriche (o proteine G): sono enzimi che idrolizzano il GTP, sono in grado di legare i nucleotidi GTP EGDP.
Quando sono legate al GDP si trovano in uno stato inattivo, ma possono perdere l’affinità per il GDP, acquistare il GTP ed eventare attivi.
Una volta legate al GTP, possono transire allo stato passivo idrolizzando il GTP a GDP (staccando quindi un fosfato).
Ci sono numerosissime GTPasi nella cellula
permette a Ran di idrolizzare il GTP, tornando allo stato inattivo. In questo modo, le proteine G monomeriche come Ran svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione di numerosi processi cellulari. Per formattare il testo utilizzando tag HTML, puoi utilizzare i seguenti tag: - `` per formattare il testo come esponente, ad esempio `2` per scrivere "2" come esponente. - `` per formattare il testo come pedice, ad esempio `2` per scrivere "2" come pedice. - `` per evidenziare il testo in grassetto. - `` per evidenziare il testo in corsivo. - `` per inserire un'interruzione di linea. Ecco come potrebbe apparire il testo formattato con i tag HTML:
Perché sono coinvolte in numerosi processi. Esistono proteine che favoriscono queste transizioni: proteine GAP e GEF. Queste ultime sono fattori di scambio del nucleotide guaninico, legando la proteina G (la GTPasi monomerica in questione) inducono la proteina G a rilasciare GDP (le fa perdere l'affinità con questa) e legare GTP a cui in quel momento è più affine (GEF le fa acquisire questa affinità).
Le GAP attivano la GTPasi: GAP si lega alla forma attiva della proteina G (legata al GTP) che induce la proteina a idrolizzare il GTP, portandola al suo stato inattivo.
Proteine G monomeriche
Ran —> proteina GTPasica coinvolta nel processo che stiamo studiando. Quando si attiva, rilascia il GDP e lega GTP, lo scambio di nucleotide è favorito dal GEF che induce la perdita di attività GDP e acquista attività per il GTP poiché Ran cambia conformazione e si attiva.
Quando entra in contatto con una proteina GAP, questa permette a Ran di idrolizzare il GTP, tornando allo stato inattivo. In questo modo, le proteine G monomeriche come Ran svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione di numerosi processi cellulari.
è in gradi di indurre l'attività GTPasica (-> Ran che idrolizza GTP)GAP legando Ran stimola l'attività GTPasica di Ran.
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