Membrana, trasporti, nutrizione, enzimi

Membrana, trasporti,
nutrizione, enzimi
LA MEMBRANA PLASMATICA:
- DETERMINA UNA COMPARTIMENTAZIONE;
- FUNGE DA BARRIERA CON PERMEABILITA’ SELETTIVA;
- TRASPORTA SOLUTI;
- RISPONDE A SEGNALI ESTERNI;
- PRESIEDE AD INTERAZIONI INTERCELLULARI;
- E’ SITO DI ATTIVITA’ BIOCHIMICHE;
Trasporti attivi/passivi
• Il trasporto passivo avviene secondo
gradiente di concentrazione, senza
consumo di energia e tende a eguagliare
le differenze esistenti tra ambienti diversi
separati da membrana
• Il trasporto attivo richiede energia, avviene
contro gradiente di concentrazione e tende
a mantenere differenze di concentrazione
attraverso la membrana
I trasporti possono essere ATTIVI (contro
gradiente) o PASSIVI (secondo gradiente)
SCAMBI SECONDO GRADIENTE (PASSIVI)
GLI SCAMBI ATTRAVERSO LA MEMBRANA POSSONO AVVENIRE
PER DIFFUSIONE O PER TRASPORTO
DIFFUSIONE
TRASPORTO PASSIVO O
DIFFUSIONE FACILITATA
Diffusione semplice
• Segue il gradiente di concentrazione
• È passiva (non richiede energia)
• La velocità di diffusione di una sostanza
cresce all’aumentare della concentrazione
di quella sostanza
Diffusione facilitata
• Segue il gradiente di concentrazione
• La velocità di diffusione cresce con
l’aumentare della concentrazione della
sostanza, ma fino a un certo punto: poi
non cresce più
• Questo dipende dalla presenza sulla
membrana di particolari proteine dette
trasportatori (o carrier)
Sostanze che diffondono
liberamente
•
•
•
•
•
Sono poche
Sono molecole piccole
CO2 (apolare)
O2 (apolare)
H2O (polare)
LE PROTEINE DI MEMBRANA POSSONO ESSERE:
- INTRINSECHE O INTEGRALI;
- ESTRINSECHE O PERIFERICHE
Il trasporto attivo avviene contro
gradiente di concentrazione
Il gradiente di concentrazione è una differenza di concentrazione di
una stessa sostanza in due volumi adiacenti, che si può instaurare
all'interfaccia tra due fasi, per esempio alle estremità di una membrana
semipermeabile.
IL TRASPORTO ATTIVO SECONDARIO PERMETTE DI
TRASPORTARE UN SOLUTO CONTRO UN GRADIENTE
DI CONCENTRAZIONE SFRUTTANDO IL GRADIENTE DI
CONCENTRAZIONE
DI
UN
ALTRO
SOLUTO
Trasporto attivo
Trasporti attraverso le membrane
biologiche
• I meccanismi di trasporto attraverso le membrane
biologiche fanno sì che le diverse sostanze raggiungano
la zona della cellula o dell'organismo in cui devono
essere utilizzate o accumulate.
• Lo spostamento può avvenire senza o con dispendio di
energia e, a seconda delle dimensioni molecolari e della
natura chimica dei composti che devono essere
veicolati, può verificarsi attraverso il doppio strato
fosfolipidico che compone le membrane oppure
richiedere la presenza di proteine di trasporto (carriers) o
di strutture proteiche più complesse (come le pompe
ioniche).
• Il più profondo significato dei fenomeni di trasporto
biologico sta nel fatto che permettono il mantenimento
della diversità tra l'ambiente interno della cellula, o
dell'organismo, e l'ambiente esterno.
Osmosi
Le molecole di un soluto tendono a spostarsi
da una zona a maggiore concentrazione
ad una a minore concentrazione
(diffusione)
Caso particolare di diffusione: OSMOSI
• L’acqua tende a spostarsi attraverso la
membrana verso aree che presentano una
concentrazione maggiore di soluto.
Membrana semipermeabile: È attraversata solo
dalle molecole di solvente (acqua) e non da quelle
del soluto
Una membrana costituita da un puro bilayer
fosfolipidico è impermeabile alle proteine e
alla maggior parte delle piccole molecole
Gas
Piccole
molecole polari
non cariche
Etanolo
Acqua
Urea
Grosse
molecole polari
non cariche
Glucosio
Ioni
Molecole
polari
cariche
Aminoacidi
ATP
Glc-6-P
Proteine di trasporto
2 principali classi di proteine di trasporto:
Proteine Carrier
Proteine Canale
soluto
ione
bilayer
lipidico
sito di legame del soluto
poro acquoso