Fisiologia I - Introduzione alla fisiologia

RIDONDANZA E PLEIOTROPISMO

La ridondanza è riferita spesso alla sovrabbondanza. Di conseguenza un eccesso di ridondanza può essere pericoloso ed anche controproducente. Al contrario il pleiotropismo non si ha quando più cose riportano allo stesso effetto, ma quando lo stesso effetto fa più cose. Se la ridondanza è paragonabile al riconoscimento di un oggetto attraverso il tatto, la vista o una combinazione di odori, il pleiotropismo invece può essere dall'emoglobina, la quale trasposta al contempo O2 e CO2, paragonato al lavoro svolto per esempio due componenti opposte.

Quanto detto, serve ad introdurre il concetto dei meccanismi di compensazioni, attraverso i quali sono molteplici le vie che concorrono allo svolgimento di uno stesso effetto e quindi, per esempio, all'omeostasi del corpo umano.

MEMBRANE CELLULARI

Le membrane cellulari hanno una notevole importanza nel garantire il mantenimento omeostatico tra ambiente esterno ed intra.

Le membrane cellulari sono caratterizzate da un doppio strato fosfolipidico, con testa polare idrofila e coda idrofoba (formate da catene di acidi grassi). In mezzo troviamo uno scheletro di glicerolo. Questa struttura è comune ai trigliceridi costituiti da 3 catene di acidi grassi ed uno scheletro di glicerolo. Immaginiamo una di queste catene piegata all'indietro, in modo tale che non funga più da catena ma da testa. Lo schema del lipide è quindi simile. Una molecola con caratteristiche intermedie di polarità prende il nome di molecola "anfipatica".

Le membrane cellulari hanno ragione di esistere in virtù della loro proprietà di regolazione ionica tra l'ambiente intra ed extra cellulare. La concentrazione degli ioni è infatti di fondamentale importanza per il buon funzionamento della cellula. Il nostro interesse cadrà su ioni come il K, Na, Ca, Mg, Cl. La differenza di cariche, e quindi di ioni, crea una differenza

Il dipotenziale chiamato potenziale di membrana. Componente Concentrazione Intracellulare Concentrazione Extracellulare(mM) (mM)

• Na+ 5-15 145
• K+ 140 5
• Mg2+ 30 1-2
• Ca2+ 1 - 2 ( 10-7 M è libero) 2,5-5
• Cl- 4 110

Nella membrana cellulare è presente anche colesterolo. Esso è fondamentale perché irrigidisce la membrana e la rende più flessibile per proteggerla dai grandi sbalzi di temperatura.

TRASPORTO DI MEMBRANA

La membrana è in grado di far passare solo alcune tipologie di sostanze, essenzialmente di natura lipofila, ormoni steroidei, alcune vitamine (A,D,E,K), alcuni gas come CO, O2,CO2. Le cariche ioniche sono invece soggette a meccanismi di trasporto particolari come il processo di diffusione semplice e facilitata.

Legge di Fick: La velocità di diffusione di una sostanza attraverso una membrana è proporzionale all'area A della membrana, alla solubilità S della sostanza nella membrana, al gradiente di concentrazione DC ed è

La velocità di diffusione attraverso una membrana è inversamente proporzionale allo spessore t della membrana e alla radice quadrata del peso molecolare pm della sostanza.

Velocità di diffusione = AS DC / t (pm)^1/2

I trasporti attraverso la membrana vengono definiti passivi o attivi a seconda che, rispettivamente, non si faccia utilizzo di energia sotto forma di ATP (trasporto passivo), o tale molecola venga utilizzata (trasporto attivo). Ma è veramente così come abbiamo detto? È sì un trasporto gratuito, ma ciò non vuol dire che l'energia sia assente. La fisica ci insegna che in funzione di uno spostamento e una forza esiste un lavoro, e quindi energia.

Ciò che facciamo nel parlare dei trasporti passivi è quello di spostare il nostro punto di vista. Infatti, le diverse particelle che si spostano da un punto a più alta verso quello a più bassa concentrazione, lo fanno in virtù di un gradiente elettrochimico, ma anche del moto caotico (browniano) cui sono sottoposte.

più altocontenuto di spazio, a quella in cui le molecole risultano più addensate.