Fisiologia - Appunti

PRESSIONE OSMOTICA

 E’ la pressione necessaria per bloccare l’osmosi

 Dipende dal numero di particelle presenti nell’unità di volume liquido

 Deve essere costante:

1. è richiesta per il corretto svolgimento delle reazioni biochimiche

2. variazioni di pressione corrispondono a variazioni di volume:

- nel catabolismo, molecole grosse vengono scisse in più molecole piccole (aumento di

pressione, aumento del volume cellulare)

- nell’anabolismo, diminuisce la pressione, diminuisce il volume cellulare

OSMOLARITA’

 Esprime le osmoli di soluto per litro di soluzione (Osmoli = n x moli):

3. Soluzioni ISO-OSMOTICHE: due soluzioni hanno la stessa osmolarità

4. Soluzioni IPO-OSMOTICHE: quando una soluzione ha un’osmolarità minore di un’altra

5. Soluzioni IPER-OSMOTICHE: quando una soluzione ha un’osmolarità maggiore di un’altra

 E’ un trasporto passivo: non richiede consumo di energia

 PROTEINE-CANALE

1. Sono canali ionici: sono macromolecole che formano pori nelle membrane cellulari

2. Evitano alle particelle di entrare in contatto con il doppio strato fosfolipidico e la superficie interna della

proteina

3. Funzioni:

- Stabilizzano il valore del potenziale di membrana a riposo

- Determinano la forma dei segnali elettrici

- Determinano i flussi dello ione Ca++ come secondo messaggero

- Controllano il volume cellulare

- Regolano il flusso netto degli ioni attraverso le cellule epiteliali dei tessuti di secrezione e riassorbimento

4. Possono essere:

- Attivi: sono chiusi se la membrana è in condizioni di riposo e la loro apertura è regolata dalla

deformazione meccanica della membrana, dall’associazione con un ligando e da variazioni del potenziale

di membrana

- Passivi: sono sempre aperti e il loro ruolo è di mantenere costante il potenziale di riposo

5. La selettività ionica è regolata da:

- Affinità di carica: gli ioni positivi saranno avvantaggiati se il poro ha affinità per gli ioni positivi

- Diametro del poro

- Energia di solvatazione: è fornita dagli amminoacidi che costituiscono il canale e serve a far eliminare allo

ione tutte le molecole di acqua

6.

Apertura poro Il canale ionico è costituito da quattro subunità ioniche, ciascuna costituita da sei segmenti

transmembrana che costituisco il poro del canale. Il segmento S4 in ognuna delle 4

subunità svolge la funzione di sensore del voltaggio: la depolarizzazione determina uno

spostamento verso l’esterno del segmento S4, esce e apre il poro.

-

Poro aperto Se è aperto, il poro è pieno d’acqua

- Ha la caratteristica importante della PERMEABILITA’ SELETTIVA: permette a una classe

ristretta di piccoli ioni di fluire passivamente secondo il loro gradiente elettrochimico

Chiusura del poro MODELLO “BALL AND CHAIN”: avviene secondo la cinetica catena-tappo

INATTIVAZIONE DI TIPO C: riassetto voltaggio-dipendente della molecola proteica

costitutiva del canale, che mette a capo ad una restrizione del filtro di selettività, tale da

interrompere la conduzione ionica

7. Famiglie di canali ionici:

- Canali ionici regolati meccanicamente (stretch-activated): si aprono in risposta a stimoli fisici (pressione o

stiramento)

- Canali ionici regolati chimicamente (ligand-gated): sono attivati da molecole

- Canali ionici voltaggio-dipendenti (voltage-gated): si aprono in risposta a variazioni del potenziale di

membrana della cellula

 CARRIERS

1. Sono proteine trasportatrici: creano vero e proprio legame con le particelle da trasportare

2. Evitano alle particelle di entrare in contatto con il doppio strato fosfolipidico

3. Presentano una:

- Specificità chimica: possono essere trasportate solo molecole con la struttura chimica adatta

- Cinetica di saturazione: una velocità di trasporto

- Competizione: molecole con struttura simile possono competere per il trasportatore. La presenza di una

molecola concorrente riduce la velocità di trasporto

4. Determinano tre tipi di trasporto:

- Uniporto: portano una molecola

- Simporto: portano due molecole

- Contro-trasporto: portano una molecola fuori dalla cellula e un’altra dentro la cellula

- Co-trasporto: portano uno ione inorganico e uno ione o molecola organica

 Sono:

TRASPORTO PASSIVO: DIFFUSIONE FACILITATA

 E’ un mezzo con cui le cellule attingono nutrienti dall’ambiente extracellulare e riversano i cataboliti.

 Caratteri:

1. E’ un trasporto passivo: non richiede consumo di energia

2. Il trasporto netto avviene secondo gradiente: verso il lato dove la concentrazione del ligando è minore

3. L’affinità carrier-ligando è invariata ai due lati della membrana

4. Raggiunge l’equilibrio quando le concentrazioni del ligando saranno uguali ai lati della membrana

 Esempio: D-glucosio e amminoacidi

TRASPORTI ATTIVI: PRIMARI E SECONDARI

 Caratteri:

1. Sono trasporti attivi: richiedono consumo di energia che viene dal metabolismo cellulare

2. Il trasporto netto può avvenire anche contro gradiente

3. L’affinità carrier-ligando si modifica nel passaggio da un lato all’altro della membrana

PRIMARI SECONDARI

Sono pompe ioniche che operano come enzimi ATP-asici la Trasferiscono ioni o molecole attraverso le membrane

cui attività è innescata dal legame con lo ione utilizzando come fonte energetica il gradiente creato dai

trasporti attivi primari

Tipo di trasporto: uniporto Tipo di trasporto: simporto e antiporto

Esempi: + +

1. Pompa di scambio Na /K : responsabile dell’elevata

+ +

concentrazione di K e della bassa concentrazione di Na

nel citosol ++

2. Pompa del Ca : trasferisce ioni calcio al di fuori della

cellula e all’interno degli organuli

+ +

3. Pompa di scambio H /K : trasferisce ioni potassio

all’interno della cellula