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MEMBRANE TRASPOTO, SI DIVIDONO - Coggle Diagram

- - - - al di sotto della temperatura fisiologico
        I lipidi del doppio strato formano una FASE DI GEL semi solido in cui tutti i tipi di movimenti delle singole molecole sono fortemente limitati e il doppio strato è definito come para cristallino
      - STADIO FLUIDO
        
        al di sopra delle temperature fisoloche
        lo stadio fluido DISORDINATO
        in cui le catene idrocarburiche dei singoli acidi sono in costante movimento attorno C-C
        l'interno dello strato fosfolipidico è piu fluido che solido
        
        a temperature intermedie
        i lipidi si presentano in uno statofluido ORDINATO c'è minor movimento temico nelle catene aciliche del doppio strato, ma cè ancora movimento laterale lungo il piano del doppio stratao
  - - - ci sono aluni casi come nell' ER i glicerofosfolipidi vengo sintetizzati dal lato citosolico ma gli sfingo lipidi vengo sintetizzati o modificti nel lume
        quindi per passare dal loro luogo di sintesi al loro sito definitivo hanno bisogno di due CATALIZZATORI
      - tre trasportaori di fosfolipi
        
        le FLIPPASI catalizano la traslocazione degli amminofosfolipidi ed altri
        dal foglietto esterno al foglietto citosolico contribuntedo alla stibuzione asimmetrica dei fosfolipidi
        essa trasferisce PE e PS dall' esterno all'interno
        è trasporatore attivo richiede ATP
        
        è importante tenere la fosfatidilserinaPS lontana dal foglòietto esterno( perche stimola l'apoptosi con l'arrivo dei macrofagi che hanno i recettori per la PS
        
        FLOPPASI
        TRASPORTA i fosfolipidi dall'interno all'esterno
        ATP dipendente
        
        SCAMBLASI trasferisce i lipidi in ambedue le direzionie secondo gradiente di cancentrazione
        non è atp dipendente ma la sua attività aumenta all'aumento della concentrazione di Ca2+ citosolico
  - - - proteine di membrana:
        -ancorate con GPI esterno
        
        proteine ancorate tramite catene di 2 lunghe catene di a.grassi saturi interno
      - la CAVEOLINA
        forza verso l'interno la corvauta della menbrana
        è comune nelle zattere ripiegate si tratta si una invaginazione della membrana
        ciascun monomero della caveolina possiede un domonio cenatrale idrofobicoche trattengono la proteina 2 domnini globulari a forma di forcina
        e 3 gruppi palminolitici ** legati al domnio globulare carbossiterminale che lo ancorano alla mebrana
        
        si forma
        la calveolina si ancora al colesterolo forzando lo strato lipidico ad incurvarsi all'interno
        coinvolgendo sia il foglietto interno sia quello esterno(zattera sfingolipidi-colesterolo con proteine ancorate a GPI
        
        funzioni caveole
        
        traffico di memmbrana intracellulare
        
        trasduzione del segnale
  - - - PROTEINE COINVOLTE:
        
        v-SNAREnella faccai citoplasmatica delle vescicole
        
        t-SNAREsulla superfici della membrana
        esse si legano e vanno in contro a una variazione conformazionale formano avvolgimenti di filamenti costituiti da 4 eliche superavvolte delle SNARE sia Tche V e dalla :
        
        SNAP25
        
        NSF
        
        SNARE-SNAP25 è il bersaglio di una tossina bitulinica una proteasi che scinde i legami di queste proteine impedendo la neurotrasmissione = morte
      - 1) dopo l'avvicinamento della vescicola
        v-SNARE e t-SNARE si legano tras di loro dall'estremità amminoterminale tengono unite le due membrane
        2) l'avvolgimento delle due proteine crea tensioni laterali nei doppi strati favorendo l'emifusione dei due foglietti
        3) l'emifusione dei due foglietti inetrni delle membrane entrano in contatto
        4) fusione completa= poro
        5) il poro si allarga contemnuti della vescicola vengono rilasciati
- - - - canali distinti dai trasportatori
        
        velocità di flusso elevata
        
        non saturabili
        
        controllati da un evento cellulare
      - CANALI IONICI CONTROLLATI DA LIGANDI:
        legame di piccole molecole determina una transizione molecolare alosterica
        
        RECETTORE NICOTICI DELL'ACETILCOLINA
        Giunzioni neuromuscolari passaggio dei segnali elettrici dei neuroni motori alle fibre muscolare il colina rilasciata da un neurone motorio percorre lo spazio in pochi micro metri fino a legarsi a recettore della membrana plasmatica di un altro mio cita inducendo una modificazione conformazionale che fa aprire il canale ionico intrinseco e recettore stesso le cariche positive entrano nella cellula depolarizzando la membrana innescando la contrazione passa sodio calcio e potassio con la stessa facilità il movimento non è saturabile ed è molto veloce altri settori i canali sono quelli che rispondono a segnali extracellulari con l'acido ammino buriti
      - CANALI CONTROLLATI DAL VOLTAGGIO
        essenziale per le funzioni neuronali
        
        segnalazione neuroni-- tessuto bersagio con apertura e chiusura caanli ionici della membrana plasmatica
        
        canali calcio del Na delle membrane plasmatiche neuronale sono sensibili al gradiente elettrico
        selettivi per il Na+ velocità di flusso elevate
        cal aperti al dimunuire del potenziale di membrana
        attaivi per alcuni millli secondi inattivo per molto
  - - - TRASPORTATORI ATTIVI contro gradiente di concentrazione
        
        PRIMARIl'energia fornita da una reazione chimica
        
        SECONDARI accopianto il trasporto contro gradiente di un altro substrato
      - TRASPORTATORI PASSIVI secondo gradiente
  - - - CINETICA
        la velocita d'ingrasso iniziale forma un iperbole perche a conecntrazione elevate di glucosio esterne tende a raggoungere Vmax
        nella coneversione gucosio S etserno e S inetrtno non c'è ne formazione o rottura di legame pertato un processo reversibile se le concentrazioni sono uguali non si può accumulare glucosio
        Vma*[S] esterno Vo--------------- Kt+ [S] esterno
        
        carattwristiche
        
        alta velocità di diffusione nella direzione del gradiente chimico
        
        saturabilità
        sepcificita Kt (è una costanet ananloga a quella di michaels)
        
        ci sono tantisimi trasportatori GLUT da 1 a 12 il GLUT1 è ubiquitari gli altri sono piu specifici negli organo è hanno sempre a che fare con gli zuccheri
      - ha due conformaziome per il traspoto di glucosio negli epatociti
        T1 = glucosio entra nel canale e abbassa l'energia di attivazione per il cambiamento in e il glucosio riesce ad entrare T2
    - - Chiamato anche proteina scambiatrici di anioni aumenta la permeabilità della membrana al eritrocita HCO3- (un milione di volet + veloce)
        questa proteina produce un movimento simultaneo di due anioni per ogni HCO3- che si muove in una direzione uno ione Cl- si sposta in quella opposta
        non via scambio netto di cariche quindi elettroneutrale ovviamente in assenza di uno dei due lo scambio non avviene
        un cosiddetto sistema contraposto
        questo scambio è chiamato ANTIPORTO ( perchè i solutri si muovono in direzione opposte) uniporto un solo soluto come GLUT*
        
        UNIPORTO= entra un solo soluto
        SIMPORTO entrano due soluti assieme
        ANTIPORTO uno entra ed uno esce
      - a livello sei tessuti :
        l'anidre carbonica prodotto dal catabolismo entra nell'eritrocita
        CO2+ H2O-->(anidrasi carbonica)--> HCO3- + (H+) + Cl-
        il bicarbonato esce e si scioglie nel plasma e il cloro entra nell'ultima parte
      - nei polmoni:
        la Co2 lascia l'eritrocita e viene espirata
        CO2 + H2O<--anidrasi carbonica--> HCO3- + H+ Cl-
        il bicarbonato del flusso sanguigro entra nell'eritrocita e il Cl- esce
  - - - Accumulo accoppiato ad una reazione esoergonica.
        l'energia rilasciata dall''idrolisi dell'ATP guida il movimento del soluto contro gradiente elettrochimico
    - - trasporto endoergolico accoppiato ad un flusso esoergonico
        il movimento del soluto è in favore del suo gradiente elettrochimico fornisce l'energia per guidare il cootrasporto di un secondo solutocontro gra. elelttrochimico
  - - - nelle cellule animali come ATPasi Ca2+ dipendente(uniporto )
      - ATPasi Na+ K+ dipendente (antiporto)
      - cellule parietali dello stomaco mammaiferi
        
        pompa H+ e K+ x mantene il PH basso
    - - ATPasi e SERCA sono strettamente correlat
      - comè fatta?
        la pompa è un singolo polipeptide che attraversa la membrana 10 volte.
        trovaimo 3 domini citosolici
        
        N che legata ATP e MG2+
        
        P che contiene Asp fosforillato
        
        A che comunica i movimente dei 2 domini ai due siti si legameal Ca2+
        e un dominio trans membrana
        M che contine eliche e i siti che legano Ca2+
      - sappiamo che :
        
        la fosforillazione\defosfolillazione del residuo di aspartato del dominio P si verifica durante la cataslia
        
        ogni ciclo trasferisce 2 ioni Ca2+ attraverso la membrana e converte ATO--> ADP e Pi
        
        avviene una interconversione di due conformazioni E1 e E2
        
        E1 i 2 siti per il legame del Ca 2+ sono esposti verso il lato citosolico dell’ER o del reticolo sarcoplasmatico e legano il Ca 2+ con grande affinità Il legame dell’ATP e la fosforilazione dell’aspartato provocano una variazione conformazionale di E1 in E2 in cui i siti di legame del Ca 2+ sono esposti verso il lato luminale della membrana e la loro affinità per il Ca 2+ viene ridotta provocando il rilascio del Ca 2+ nel lume
      - MECCANISMO
        1) ha inizio con la proteina di trasporto nella conformazione E1 con siti di legami Ca2+ rivolti verso il citoso
        2) si legano due ioni Ca2+ quindi ATP si lega al trasportatore e fosforilla l'Asp formando E1-P
        3) la fosforillazione la seconda conformazione E2-P in cui i siti di legame del calcio ora con minore affinit per il Ca sono accessibili sull'altro lato di membrana(extracellu) il Ca viene rilasciato e
        4) il E2-P si defosforilla e la proteina riprende la conformazione iniziale
      - Na+ e K+ ATPasi sta sulla membrana splamati quesro cotrasportatore accoppia le reazioni di fosforillazione-defosforillazione di un residuo essenziale di Asp al simultaneo trasporto di ambedue gli iono Na+ e K+ contro gradiente eletrochimico 3ioni Na+ all'esterno e " ioni K+ interno
        
        il mantenimento all'interno della cellula di alte concentrazioni di Na+ e di basse conecntrazioni di K+ produce di potenziale di membrana compreson -50 e -70 ( è tresponsabile della trasmissione neuronale) il gradiente di Nausato per il cotraspoto dei soluti contro gradiente di concentrazione
    - - ATPasi di tipo F
        ha un dominio periferico F1:
        costituito da tre subunità alfa tre subunità beta e una subunità omega in viola è un albero centrale
        uniti da un dominio integrale di membrana della subunità
        questo fornisce un canale transmembrana attraverso il quale sono pompati quattro protoni per ogni ATP idrolizzato c'è anche una rotazione
    - - Sono trasportatori ATP dipendenti che trasportano aminoacidi peptidi proteine ioni metallici lipidi sali biliari farmaci fuori dalla cellula contro gradiente di concentrazioneMDR (trasportatore multifarmaco nell'uomo )è responsabile della resistenza ai farmaci antitumorali
      - È una proteina integrale di membrana con 12 segmenti transmembrana e due domini che legano la TP
        tutti i trasportatori ABC hanno due domini che legano i nucleotidi e due che legano la transmembrana
        molti di questi trasforma datori agiscono come pompe altri come canali ionici aperti o chiusi dall'idrolisi dell'ATP
        
        Il trasportatore CFTR( regolatore della conduttanza transmembrana)della fibrosi cistica è un canale per il cloro aperto dall'idrolisi dell'ATP
        una mutazione del gene causano diminuita esportazione del cloro e quindi di acqua con impessimento indurimento del muco il movimento delle ciglia è impedito e vengono quindi trattenuti i batteri che danneggiano e riducono l'efficienza respiratoria
    - - simporti
        2Na+ esterno +glucosio esterno--> 2Na + int + glucosio est*
      - l'energia deriva da due fonti:
        
        gradienet di conecntrazione del Na+ ( maggiore est)
        
        potenziale di transmembrana (potenziale elettrico) che ha il polo negativo all'interno e attira ioni positivi all'interno
      - Poiché i gradienti ionici hanno una funzione essenziale nel trasporto attivo e nella conservazione dell'energia i prodotti naturali i farmaci che alterano i gradienti ti ho ionici che si creano attraverso le membrane cellulari diventano veri e propri veleni che possono essere usati come antibiotici
        i composti in grado di traghettare gli ioni attraverso le membrane vengono detti IONOFORI e nel caso della Valinomicina viene utilizzato come antibiotico perché va a uccidere le cellule batteriche
- - - - un'ulteriore caratteristica da evidenziare pe rle proteine transmebrana è la presenza di residui Tyr Trp all'interfaccia fra lipidi e acqua l'ipotesi è che servano come ancore per l'interfaccia della mambrana perche osno in grado di interagire con entrambe lel fasi
      - REGOLA DEL POSITIVO ALL'INTERNO
        le cariche positive sui residui di lYs e His e Arg delle proteine di menbana generalmente si trovano sulla faccai citoplasmatica
  - - - sulla membrana interna