STRUTTURA e FUNZIONE
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Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita STRUTTURA e FUNZIONE LA FUNZIONE DIPENDE DALLA STRUTTURA ossia LA FISIOLOGIA SI BASA SULL'ANATOMIA (e sull'ISTOLOGIA) Esempi sono: la miosina (testa e coda) lo pneumocita di I ordine: perché è così piatto? i rapporti sinaptici nei gangli SNV: Simpatico – 1 neurone pregangliare a molti (20-30) neuroni postgangliari Parasipatico – 1 neurone pregangliare a 1-2 neuroni postgangliari Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita OMEOSTASI la costanza del “milieu interiéur” LA COSTANZA DELL'AMBIENTE INTERNO è LA CONDIZIONE DELLA VITA LIBERA Per funzionare le cellule devono vivere in determinate condizioni. Meno energia devono utilizzare per difendersi dalle variazioni ambientali, più possono svolgere le loro funzioni caratteristiche, quelle che servono all'organismo. Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita FEED BACK il più diffuso meccanismo di regolazione L'AUMENTO DI UN PARAMETRO DETERMINA L'ATTIVAZIONE DI SISTEMI PER DIMINUIRLO ➢Il cibo nello stomaco stimola le cellule gastriche G a secernere gastrina, che ne stimola altre a secernere HCl ➢L'acidità elevata viene percepita e inibisce l'attività delle cellule G, quindi diminuisce l'acidità perché la produzione di HCl non è più stimolata ➢Ormoni tiroidei ➢Pressione ematica ➢Alimentazione ➢Temperatura corporea ➢Assunzione di acqua ➢Respirazione Basi molecolari e cellulari L'ACQUA ➢Nell'uovo fecondato è il 90-95 % del peso ➢Nell'adulto la quantità totale di acqua è il 60-70 % del peso vivo ➢Nel tessuto osseo è solo il 20% ➢Nello smalto è il 10% PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita PROTEINE: le molecole fondamentali della fisiologia FUNZIONI: ➔Catalitiche (enzimi): velocizzano reazioni chimiche ●Sintesi ●Digestione ●Trasformazione ➔Accoppiamento di reazioni: specialmente energetiche ➔Trasporto: ●Dentro la cellula ●Attraversamento della membrana ●Nel sangue Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita TRASPORTO DI SOSTANZE ATTRAVERSO LE MEMBRANE ➔DIFFUSIONE SEMPLICE (trasporto passivo) non richiede energia e procede per delta chimico ●Piccole molecole non ionizzate e liposolubili ➢O2 – N2 – ormoni steroidei – alcool – urea ➔DIFFUSIONE FACILITATA (trasporto mediato) non richiede energia attuale e procede per delta chimico e/o elettrico - avviene per legame a proteine di membrana o attraverso esse (canali di membrana) ●Piccole molecole lipofobe come cationi e anioni inorganici, zuccheri, aminoacidi ➢Na+ - K+ - Cl- - glucosio Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita TRASPORTO DI SOSTANZE ATTRAVERSO LE MEMBRANE ➔TRASPORTO ATTIVO richiede energia (ATP) e può avvenire sia contro gradiente chimico sia elettrico - utilizza proteine di membrana specifiche ●Pompe di membrana ➢Na+ / K+ - Ca++ ➔UN CASO PARTICOLARE: TRASPORTO FACILITATO ACCOPPIATO un trasporto mediato accoppiato ad un trasporto attivo ●Assorbimento intestinale di glucosio e aminoacidi Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita TRASPORTO DI SOSTANZE ATTRAVERSO LE MEMBRANE ➔ ENDOCITOSI consiste nel portare all'interno un “frammento di esterno” dopo averlo avvolto in una piccola vescica di materiale membranaceo - richiede energia e Ca++ la rottura della vescicola libera il materiale nel citoplasma ●PINOCITOSI ➢“la cellula beve”: molecole come granuli di proteine, glucidi (glicogeno), acidi nucleici, o piccole porzioni di LEC ●FAGOCITOSI ➢“la cellula mangia”: frammenti di cellule, microorganismi (batteri) » Cellule specializzate come i macrofagi o i granulociti Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita TRASPORTO DI SOSTANZE ATTRAVERSO LE MEMBRANE ➔ ESOCITOSI consiste nel portare all'esterno un “frammento di interno” dopo averlo avvolto in una piccola vescica di materiale membranaceo (è il processo opposto alla endocitosi) richiede energia e Ca++ - apparato di Golgi ➢Neuromediatori, chilomicroni, insulina e altri ormoni proteici ➔ CITOPEMPSI è un processo di endocitosi ed esocitosi accoppiate su due poli della membrana cellulare di una cellula – capillari Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita FILTRAZIONE ➔ Le pressioni esercitate intorno alla membrana influenzano la diffusione dei metaboliti ➢Pressione osmotica: una maggiore concentrazione di molecole non diffusibili determina flusso di acqua (e di soluti diffusibili) verso il lato dove la concentrazione delle molecole indiffusibili è più elevata ●Un caso particolare: la pressione oncotica ➢Pressione idrostatica (la forza esercitata da un fluido in quiete su ogni superficie a contatto con esso): il “peso” (la spinta) dell'acqua sulle pareti biologiche determina un flusso di acqua e soluti diffusibili verso il lato dove la pressione idrostatica è minore Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita Equilibrio tra sangue e compartimento interstiziale/cellule Ipotesi di STARLING Pi = 40 mmHg 4025= +15 Ponc = 25 mmHg 3025= +5 2525= 0 2125= -4 Pi = 17 mmHg 1725= -8 Basi molecolari e cellulari PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di Basi della vita Equilibrio tra sangue e compartimento interstiziale/cellule SCAMBIO DI GAS pO2 = 100 mmHg pO2 = 40 pCO2 = 40 mmHg pCO2 = 45 O2 CO2 Consumo di O2 (bassa pO2) Produzione di CO2 (alta pCO2) mmHg mmHg
