un bilayer fosfolipidico è una barriera selettiva
Il passaggio di una molecola dipende dalle dimensioni,
dalla carica e dalla composizione della membrana
La diffusione semplice è un processo fisico basato
su movimenti casuali, dovuti all’energia cinetica
delle molecole
Gradiente chimico o di concentrazione
DIFFUSIONE SEMPLICE
L’energia cinetica è responsabile della diffusione cioè
del movimento “secondo gradiente” (da una regione a maggiore
concentrazione ad una a minore concentrazione)
OSMOSI
L’OSMOSI è il passaggio dell’acqua (solvente) da un compartimento a minore
concentrazione di soluto ad un compartimento a maggiore concentrazione di soluto,
che si verifica quando i due compartimenti sono separati da una membrana
permeabile solo al solvente (semipermeabile).
NaCl 1.3%
NaCl 0.9%
NaCl 0.6%
Le membrane plasmatiche delle cellule animali presentano una differenza di
potenziale, detta potenziale di membrana, con l’interno negativo rispetto
all’esterno positivo
+ + +- +- +- + +
+
-- + +
+ +- - -- +
-- + extracellulare
- ++
-+
citosol
potenziale di membrana a riposo tra -20 e -200 mV
gradiente elettrochimico
Na+
K+
Nel caso di ioni oltre la componente chimica (gradiente di concentrazione) si deve considerare
la componente elettrica (gradiente elettrico).
Entrambe le due componenti saranno indicate come gradiente elettrochimico
Se una molecola priva di carica non è distribuita equamente sui due lati della
membrana si parla di gradiente di concentrazione o chimico.
Tale gradiente spinge il trasporto e ne determina la direzione.
Nel caso di un soluto carico oltre la componente chimica (gradiente di
concentrazione) la ddp elettrico a cavallo della membrana ne influenza il trasporto.
Entrambe le due componenti saranno indicate come
gradiente elettrochimico
DIFFUSIONE FACILITATA
trasportatore o carrier
proteina canale
Proteine trasportatrici o carrier
trasporto passivo
Proteine canale
Trasporto attivo
trasportatore accoppiato
pompa spinta da ATP
pompa spinta dalla luce
gradienti elettrochimici del sodio e del potassio
a livello della membrana plasmatica delle cellule animali
+
extr
intr
Na
++++++++++++++++++++++++++++++
---------------------------------
K
+
Pompa sodio-potassio
La pompa porta 2 ioni K+ dentro la cellula (contro gradiente)
e 3 ioni Na+ fuori la cellula (contro gradiente), utilizzando
l’energia derivante dall’idrolisi dell’ATP
uniporto
simporto
antiporto
La pompa sodio potassio:
- fonte di energia per alimentare altri trasporti
- regola il volume cellulare
- contribuisce a generare il potenziale di membrana
fonte di energia per alimentare altri trasporti
trasporto primario: l’energia è fornita direttamente dall’ATP (pompa sodio-potassio)
trasporto secondario: l’energia è fornita da un gradiente ionico instauratosi mediante
trasporto attivo primario
fonte di energia per alimentare altri trasporti
regola il volume cellulare
all’interno della cellula esistono numerose macromolecole cariche per cui
l’acqua tende ad entrare per osmosi. Le cellule animali ed i batteri controllano
+
l’osmolarità intracellulare pompando attivamente gli ioni Na fuori,
compensando l’eccesso di soluti
contribuisce a generare il potenziale di membrana
+ + +- +- +- + +
+
-- + +
+ +- - -- +
-- + extracellulare
- ++
-+
citosol
+
canali di fuga del K (K+ leak channel)
lisosomi
2+
trasportatore Ca -ATPasi
+
antiporto Na /Ca
2+
