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L’attivazione di cAMP e PKA

produce risposte cellulari

diverse a seconda del tipo di

tessuto

Ad es in alcune cellule PKA fosforila

il fattore trascrizionale CREB

innescando una risposta cellulare a

livello di espressione genica

L’aumento di cAMP ha varie

conseguenze a livello

cellulare

Cellule diverse reagiscono

diversamente allo stesso

stimolo chimico

Ormoni ed effetti mediati da cAMP

La PKC è attivata da recettori associati a proteine G che inducono

l’attività della fosfolipasi-C e l’aumento degli ioni Ca

La Ga attiva l’enzima di membrana fosfolipasi C che scinde un fosfolipide di

?

membrana in DAG + IP DAG attiva PKC

3

IP stimola apertura canali Ca? Ca attiva PKC

3

La produzione di secondi messaggeri (Ca++, cAMP, IP3, DAG… )

permette l’amplificazione del segnale originario con un meccanismo a

?

cascata risposta cellulare efficace

L’amplificazione può avvenire a diversi livelli della via trasduzionale

Amplificazione è maggiore per modulare metabolismi

minore per attivazione/repressione genica

L’ossido nitrico (NO)

È prodotto nell’endotelio in seguito a

stimolazione di recettori associati a

proteine G sulle cellule endoteliali

diffonde verso muscolo?

rilassamento della muscolatura

liscia dei vasi sanguigni

NO: molecola rilasciata dai neuroni del pene induce vasodilatazione ? erezione.

Sildenafil (VIAGRA) : inibitore della fosfodiesterasi di cGMP che così rimane ad ?

concentraz. per più tempo.

Le vie di trasduzione basate su cAMP e su IP –

3

DAG sono bersaglio di tossine batteriche

Tossina colerica, pertosse, tossina di alcuni ceppi di E. coli

La via è senza controllo così come

Proteina G sempre attiva Aumenta cAMP tutte le reazioni che scatena

Attivano permanent. InsP /DAG Divis.cell. rapida e incontrollata

Mutazioni 3

Recettori associati ad enzimi

Es. recettori tirosina kinasi: transmembrana monopasso con dominio

citoplasmatico dotato di attiv.Tyr kinasica.

In seguito al legame con ligando dimerizzano e si fosforilano a vicenda

(es recettori per vari fattori di crescita EGF, PDGF, NGF, ed insulina)

Una volta fosforilati i recettori richiamano sui domini citoplasmatici varie

proteine (SH2) che innescano la trasduzione intracellulare del segnale

Ad es il recettore fosforilato può associarsi a proteina che attiva Ras

(proteina G monomerica)

Ras si attiva legando GTP e regola via segnalazione che controlla

proliferazione e differenziamento cellulare ?

Ras innesca a cascata l’attivazione di varie kinasi MAP

fosforilazione di fattori trascrizionali e proteine che modulano

espressione genica

Mutazioni di Ras provocano tumori

? Ras sempre attiva

? Attivazione permanente dei geni di

proliferazione Recettori canale ?

Recettori canale si aprono/chiudono in seguito al legame con molecola-segnale

alterano polarità di membrana.

Es recettore nicotinico dell’acetilcolina sulle giunzioni neuromuscolari.

Depolarizzazione indotta dall’apertura del canale fa aprire anche canali Na?

ulteriore depolarizzazione? apertura canali Ca del reticolo sarcoplasmatico

? contrazione miofibrille ?

La risposta recettoriale deve essere temporalmente definita

meccanismi di “spegnimento” della risposta recettoriale

-Molti elementi del sistema di trasduzione si autoinattivano (es G protein) o

sono abbinati a sist. di spegnimento (cAMP fosfodiesterasi, pompe Ca,… )

Esistono anche strategie di

desensibilizzazione ad un certo

stimolo

- Es endocitosi del recettore-ligando

seguita da riciclo o degradazione del

recettore (a-b)

- Intervento di proteina inibitrice sul

recettore o su anello + a valle della via

trasduzione (c-d)

- A volte la stessa via trasduzione attiva

inibitore (e) NEURONI

e

impulso nervoso

Tutti gli animali sono dotati di un sistema nervoso

Il sistema nervoso ha 3 funzioni fondamentali:

1) La ricezione dello stimolo dall’ambiente

2) L’elaborazione/integrazione dello stimolo con altri segnali

3) L’innesco/organizzazione di una risposta (contrattile, secretoria,

etc) mediante coinvolgimento di organi effettori.

Anche se i meccanismi morfo-funzionali coinvolti in questo processo

possono essere molto complessi, il “messaggio” trasmesso è sempre

codificato nella stessa lingua universale – l’impulso nervoso (il potenziale

d’azione).

I neuroni sono le unità fondamentali del sistema nervoso.

cellule specializzate per trasmettere segnali elettrici

Sono cellule eccitabili: possono variare flusso di ioni e quindi il potenziale elettrico di

?

membrana in risposta ad uno stimolo tale capacità è sfruttata per trasmettere

rapidamente segnali: i neuroni si interconnettono come i fili di circuito elettrico.

Corpo cellulare (nucleo+organuli)

+ prolungamenti o processi

Dendriti ( segnale centripeto)

Assone ( segn. centrifugo)

Rivestimento mielina (nodi

Ranvier)

Bulbi terminali (sinapsi)

Tutte le cellule sono caratterizzate da un eccesso di cariche negative

all’interno della membrana-questa distribuzione diseguale di carica genera un

potenziale di membrana di riposo, di circa -15 -100mV

In genere neurone ha un potenziale di circa -60 mV. Neurone puo’modificare pot.

di riposo in pot. di azione in risposta ad uno stimolo? grazie a presenza di

canali ionici per Na e per K voltaggio-dipendenti

Gli studi per capire i meccanismi che

regolano le variazioni di potenziale che

accompagnano l’impulso nervoso sono

state condotti sugli assoni giganti di

calamaro

Gli assoni giganti di calamaro: un sistema sperimentale molto

utilizzato per studiare i potenziali d’azione delle membrane

biologiche

La cellula contiene molte macromolecole anioniche (DNA,

proteine) che non possono attraversare la membrana;

piccoli cationi (K+) invece si spostano all’esterno secondo

gradiente elettrochimico generato dalle pompe Na-K

? si genera ddp I potenziali di azione originano

da rapidi cambiamenti nello

stato di apertura/chiusura dei

canali voltaggio-dipendenti per

Na e K

Sequenza di apertura e

chiusura caratteristica

Il potenziale d’azione

consiste in una Pot riposo: chiusi canali Na e

rapidissima inversione K

della polarità elettrica: Stimolo depolarizzante?

per 1 o 2 millisecondi il apertura canali Na? Na entra

versante interno depolarizzazione (spike)

(citoplasmatico) della

membrana assonica ? Chiusura canali Na e

risulta + rispetto ?

apertura canali K? K esce

all’esterno. ripolarizzazione ed

iperpolarizzazione? chiusura

canali K?

? pot riposo: chiusi canali

Meccanismo di gating dei

canali voltaggio-dipendenti

I canali a controllo da potenziale hanno

struttura conservata:

la/e proteina/e si ripiega a formare tubo cavo

transmembrana: una porzione di

rivestimento interno cambia conformazione

in base a potenziale? sensibilità al

potenziale

L’elica S4 ricca di aa basici ”sente “

voltaggio di membrana e regola lo stato

di apertura/chiusura del canale

appena dopo picco di depolarizzazione si ha refrattarietà (incapacità di rispondere

a stimolo con un nuovo potenziale di azione) dovuta ad inattivazione dei canali

voltaggio dipendenti per Na

L’inattivazione dipende da

meccanismo di chiusura diverso dal

sistema di gating

Un dominio citosolico del canale fa da

“tappo” Il segnale che arriva sui dendriti si

propaga su corpo cellulare e poi lungo

l’assone

NB: Il pot di azione si innesca se si

supera il valore soglia di depolarizzazione

Propagazione come onda di depolarizzazione?

Il pot di azione procede solo in avanti perché i canali Na del tratto

precedente sono inattivati (refrattarietà assoluta della membrana)

Cellule glia (Schwann per il SNP, oligodendrociti per il SNC) si avvolgono

attorno agli assoni per formare una guaina mielinica di isolamento


PAGINE

56

PESO

3.14 MB

AUTORE

kalamaj

PUBBLICATO

+1 anno fa


DETTAGLI
Esame: Biologia
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (a ciclo unico - 6 anni)
SSD:
Docente: Cicero A.
Università: Foggia - Unifg
A.A.: 2012-2013

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher kalamaj di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Biologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Foggia - Unifg o del prof Cicero A..

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