fisiologia - sistema nervoso

Trasporti di membrana

Struttura della membrana cellulare

La membrana cellulare ha uno spessore di 7,5 nm ed è costituita da fosfolipidi e proteine. Le proteine che costituiscono la membrana possono essere integrali e associate. Le proteine integrali attraversano interamente il doppio strato fosfolipidico.

Proteine strutturali e citoscheletro

Le proteine strutturali legano la membrana al citoscheletro e danno forma e struttura alla cellula. Il citoscheletro è una rete di filamenti che fornisce una rigida struttura e supporto alla cellula. È formato da microfilamenti, filamenti intermedi e microtubuli. Le proteine strutturali formano connessioni tra le cellule, tenendo unite le cellule che formano un tessuto.

Tipi di giunzioni cellulari

• Giunzioni serrate o strette: Sono tipiche del tessuto epiteliale (es. fegato). Un esempio sono le occludine, connessioni tra le membrane delle cellule adiacenti che formano una barriera impermeabile al movimento di sostanze.
• Giunzioni comunicanti: Comuni al muscolo liscio e cardiaco, dove consentono una contrazione unitaria dell'organo. Sono costituite da porzioni di membrana che contengono proteine (connessoni) che formano canali che collegano il citoplasma di cellule adiacenti.
• Desmosomi: Si trovano nei tessuti sottoposti a stress meccanico molto evidente, ad esempio il cuore e la cute. Sono giunzioni filamentose tra due cellule adiacenti che forniscono resistenza meccanica. Sono costituiti da una placca (formata da glicoproteine) da cui si estendono filamenti intra e intercellulari che attraversano la membrana collegando le due cellule.

Enzimi e recettori di membrana

Gli enzimi associati alla membrana sono proteine che catalizzano le reazioni chimiche che avvengono sulla superficie esterna della membrana cellulare o appena dentro il citoplasma. I recettori di membrana sono proteine integrali di membrana, hanno una struttura che riconosce uno specifico ligando unendolo al recettore e danno così origine a una risposta dalla parte interna del recettore (funzione: trasmissione di segnali chimici).

Proteine di trasporto

Le proteine di trasporto o trasportatori sono proteine integrali di membrana che permettono il passaggio di sostanze non liposolubili attraverso la membrana (pori e proteine carrier).

Trasporto attivo e passivo

I trasporti possono essere attivi (trasporto mediato da proteine di trasporto) o passivi (diffusione semplice, diffusione facilitata mediata da proteine di trasporto).

Nel trasporto passivo la velocità di trasporto dipende:

• Dalla capacità della molecola di sciogliersi nello strato lipidico
• È direttamente proporzionale all'area della membrana
• È inversamente proporzionale alla dimensione delle molecole
• È inversamente proporzionale allo spessore di membrana

Nel trasporto passivo mediato da proteine di trasporto la velocità dipende:

• Dal numero di trasportatori
• Dal gradiente di concentrazione della sostanza trasportata
• Dalla velocità di trasporto dei singoli trasportatori

Tipi di trasporto attivo

Il trasporto mediato è un trasporto passivo nella diffusione facilitata oppure un trasporto attivo. Il trasporto attivo può essere primario se trasporta contro gradiente di concentrazione attraverso energia sotto forma di ATP (es. Pompa Sodio-Potassio), secondario se trasporta una sostanza secondo gradiente di concentrazione sfruttando l'energia necessaria per trasportare un'altra sostanza contro gradiente di concentrazione.

Trasporto attivo secondario

Il trasporto attivo secondario è detto cotrasporto o simporto quando le due sostanze vengono trasportate nella stessa direzione (Sodio-Glucosio simporto) oppure è detto controtrasporto o antiporto quando le due sostanze vengono trasportate in direzioni opposte (Sodio-Idrogeno e Sodio-Calcio).

Endocitosi ed esocitosi

L' endocitosi è il processo che consente a macromolecole di entrare all'interno della cellula grazie alla formazione di vescicole. L' esocitosi è il processo attraverso il quale una vescicola all'interno della cellula si fonde con la membrana plasmatica e libera il suo contenuto nel liquido extracellulare.

Potenziale di membrana

Il potenziale di membrana della cellula è una differenza di potenziale tra interno e esterno della cellula. All'interno è...