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Membrane cellulari - Coggle Diagram

- - - - dimensione (microvescicole più grandi)
      - contenuto
      - origine
        
        le microvesciole, sono utilizzate proteine di membrana, ESCRT, il loro contenuto e il loro bilayer lipidico è differente,
      - utilizzate per strategie terapeutiche
  - - - le proteine secrete, partono dal citosol fino ad arrivare al reticolo
    - - diverse modalità in cui viene baipassato la via canonica, proteine con un zigano peptide non molto forte e queste singole proteine vengono portate all'esterno della cellula utilizzando un traslocatole di membrana che riconoscono proteine (tipo 1 di UPS), il tipo 2 utilizza trasportatori canonici per nutrienti, baipassando il golgi, le vescicole gemmate si fondono con la emmrbana plasmatica in cui alcune regioni del reticolo si fondono con la membrana plasmatica
      - viene sfruttata anche all'interno delle strutture lisosomiali, gemmando vescicole che si fondono con la membrana plasmatica, modo per liberarsi dell'eccessivo contenuto proteico
  - - - ciò che secerne il tumore, si può capire lo stadio e in generale a livello molecolare il suo progredire
      - secernono proteine comuni alla vai canonica e non
- - - - diffusione semplice
        
        più è liposolubile più attraversa facilmente la molecola
      - diffusione facilitata
        
        molecole non liposolubili, facilitata dai trasportatori, è specifica e saturabile ()
      - uniporto
      - simporto
      - antiporto
      - i canali ionici, sono specifici e permettono il passaggio di determinati ioni, una volta aperto il canale, fa passare centinai di ioni, funziona come una galleria, si forma un poro acquoso all'interno della membrana, possono anche essere chiusi e si possono aprire in maniera regolata
        
        zone più flessibili di questi canali fungono da porta, una regione proteica che fa da proticina e sono regolate da voltaggio, ligando dipendenti (fa aprire la porticina, come nel caso dello ione calcio, PIP3)
        
        sul terminale post sinaptico vi sono molti canali che sono legando dipendenti, come i neurotrasmettitori
        
        tipici dei canali sensoriali, si aprono in risposta a stimoli meccanici
        
        presenti in tutte le cellule e sia sulla membrana extracellulare che quella intracellulare, hanno una distribuzione particolare, una serie di canali del sodio voltaggio dipendenti posizionati vicino garantiscono la velocità del flusso nervoso
        
        quelli che perdono potassio fa in modo da rendere il citosol più elettronegativo
        
        le disfunzioni di canali ionici, possono colpire vari organi, sistema nervoso, cardiovascolare, urinario e endocrino
  - - - pompe P
        
        fatte da 2 proteine, di cui una alfa, media il trasporto, mentre beta è di tipo regolatorio
        
        pompa sodio potassio, è una pompa elettrogena (), terzo attore molecolare (gli altri due sono ) presente in tutte le cellule, trasporta fuori 3 ioni sodio e fa entrare nella cellula due ioni potassio, se misuriamo la concentrazione di sodio nell'ambiente extracellulare è molto elevato, a differenza del potassio stessa concentrazione elevato all'interno della cellula, si chiama equilibrio elettrolitico, determinato dalla pompa, la quale genera e lo mantine, per mantenere questo equilibrio osmotico per far si che la cellula non scoppi
        
        ha un sito di legame attivo per legare il sodio che non ha energia sufficiente per far avvenire un cambio confomrazionale, necessità di essere fsoforilata (per questo pompa P) grazie all'ATP, il quale diventa ADP, il fosfato si trasferisce sulla pompa, esce il sodio la quale ha un altro sito di legame, al quale si lega il potassio, avviene la defosforilazione della pompa che induce il secondo cambio conformazionale, entra il potassio
        
        il gradiente del sodio generato in rapporto al potassio, serve per regolare una serie di processi, cruciale per i globuli rossi perché hanno meno forza strutturale da parte del loro citoscheletro: Può essere trasportato per fare dei co-trasporti, sevo anche per il mantenimento del pH cellulare, regola il volume cellulare, il ponetnzaile di membrana a riposo, e attiva altri tipi di trasporto e per trasmettere l'impulso nervoso.
        
        è fondamentale per l'assorbimento del glucosio che assumiamo con la dieta, le cellule intestinali (del colon) in particolare, adoperate all'assorbimento, in esse è presente un co-trasportato glucosio-sodio, il glucosio è poco concentrato rispetto a quello presente nel citosol delle cellule, dal lume dell'intestino per entrare viene legato dal trasportatore il quale ha un co-trasportatore, ha due siti di legame per molecole di glucosio e sodio, i gradiente del sodio viene sfruttato per far entrare il gluscoio nella cellula intestinale, una quota di glucosio viene utilizzata dalla cellula e duna piccola parte esce dal dominio baso laterale dove è localizzata la pompa, s
        
        il trasportatore cloro-idrogeno carbonato regola il pH, è dipendente dal gradiente del sodio, se la pompa viene bloccata impatta sua una serie di processi cellulari
        
        calcio atpasi, presenti in due membrane, sulle membrana del REL e sulla membrana plasmatica, il calcio dal reticolo deve uscire, il meccanismo d'azione è uguale, trasportano calcio contro gradiente, il RE è ricco di calcio, il calcio citologico deve essere mantenuto a livelli bassissimi perché è un secondo messaggero, è importante che si innalzi mediando la risposta a seconda del tipo cellulare, per poi essere abbassato in modo che la cellula sia responsiva, sul RE sono presenti i canali del calcio, da quasi 0 si innazla, fa il suo mestiere da segnalatore per poi essere riabbassato grazie alle SERCA (espresse in tutti i tipi cellulari), mantenendo il RE come un importante serbatoio, il calcio citologico media anche la trascrizione
      - pompe F e V
        
        sono molto complesse come struttura e funzionano come turbine, le F funziona nei mitocondri per la fosforilazione ossidativa, le V sono presenti nel sistema endolisosomiale (vacuolo ha solo funzione di tipo degradato nelle cellule animali), importanti per far zunionare questi organelli
      - trasportatori ABC
        
        ATP binding casset
        
        presente sulla membrana plasmatica, legano il soluto, legando l'ATP vi è un primo cambio conformazione, mentre fosforilando l'ATP avviene il secondo cambio conformazionale,
    - - acquoporine 2, sono canali dell'acqua presente sulla superficie apicale dell'epitelio del tubulo connettore del rene, è cruciale per riassorbire l'acqua, ciò serve al rene in modo che le urine abbiano una giusta concentrazione, l'acqua non deve essere persa ma riassorbita, bisogna mantenere il bilancio idrico o diabete insipido, caso di poliuria, urine molto diluite, i sali sono poco concentrati, rischio di disqtarazione sistemica
        
        la fibrosi cistica, il trasportatore mutato è il CFTR, è u trasportatore ABC, trasporta cloro al di fuori della cellula, ha due porzioni, stessa proteina, fatti da domini trasnmembrana che servono ad associare il trasportatore alla membrana plasmatica, sulla proteina è presente l'ABC, sui tessuti epiteliali si crea un muco, secrezione fisiologia, ambiente più viscoso, a livello clinico il primo tessuto in cui si nota una disfunzione è quello polmonare, il muco blocca anche i dotti pancreatici e quelli biliari, perché troppo denso
- - - - colesterolo, è un lipide anfipatico, la sua porzione idrofilica, si posiziona tra un fosfolipide e l'altro, aiuta sul regolare la fluidità delle membrane. Sintetizzato nel REL. Si forma un gradiente dal sito di sintesi verso la membrana plasmatica, si forma una scala di colori, i freddi (basso livello di colesterolo) e caldo (alti livelli). Ha un ruolo strutturale e modula l'attività di molte proteine e recettori di membrana, importante per la formazione dei domini di membrana
      - la sintesi dei lipidi avviene nel REL, la distribuzione dipende da dove vengono sintetizzati, il Golgi forma gli sfingolipidi o i glicosfingolipidi, se si isola solo il reticolo non vi sono tutti i tipi di lipidi, il sistema endolisosomiale riceve lipidi dal RE, è in stretta connessione con la membrana la sua composizione cambia in base a ciò che riceve sotto forma di vescicole dal Golgi e dal RE
        
        meccanismo dipendente delle vescicole
        
        dal RE vengono generate queste vescicole, il traffico vescicolare permette il trasporto dei lipidi, gli organelli della via secretoria, strettamente connessa, comunica attraverso le vescicole.
        
        meccanismo indipendente delle vescicole
        
        Una via indipendente da vesciocole, le Lipid transfer protein, proteine attraverso le quali i lipidi si muovono nel citosol. Le MCS siti di contatto, strutture dinamiche che permettono dei processi, comunicazioni creando transitoriamente delle zone di contatto. CERT, il ceramide è alla base del sfingolipide
    - - molto presenti nella mielina, perché favoriscono l'isolamento elettrico
    - - glicerofosfolipidi
        
        componente lipidica più abbondante (negli eritrociti e epaocitii alta presenza di colesterolo). I batteri sono fatti solo di esso
      - sfingolipidi
        
        come base vi è la sfingosina, se abbiamo una fosfocolina, se viene aggiunto uno zucchero ... . I cerebrosidi sono neutri. I gangliosidi per loro natura chimica sono sempre carichi perché hanno almeno un residuo di acido sialico. I gangliosidi differiscono per il tipo di oligosaccaride, in base a quanti zuccheri compongono quest'ultimo, differiscono anche per il neuro di acidi sialico
      - sono antipatici con due catene di acido grasso collegate, le teste idrofiliche interagiscono tra di loro e le code idrofobiche, una catena è insatura (presenza di un doppio legame) tende a curvare perché impatta sulla proprietà di essere fluide, le sature sono linerari, le insature tendono a curvarsi, più una coda è lunga più si stabiliscono interazione tra di esse
  - - - integrali di membrana
        
        ha un diretto contatto/interazione con il doppio strato lipidico, si integrano con il doppio strato stabilendo interazioni proteina-lipidi, per poterle estarle ho bisogno di detergenti (molecole lipidiche con unica catena di acido grasso), micelle di detergente che spezzano le membrane cellulari, più affine
        
        transmembrana
        
        hanno un dominio chiamato dominio di transmembrana ovvero il ponte che attraversa il bilayer, possono essere monoposto o multipasso, devono avere almeno un dominio che attraversa il bilayer, sempre idrofobici, la struttura secondaria del dominio trasnmembrana è energeticamente favorevole, la proteina con i beta foglietti (forma il barilotto) gli amminoacidi più esterni saranno idrofobici
        
        legate alla membrana mediante un lipide che fa da ponte
        
        il GPI glicosilfosfatiniinositolol, è un ancora glicolipidica che lega la proteina al doppio strato, due catene di acido grasso, ci sono acidi che si legano alle cisteine, riaguaradno gli acidi palmitici, vi sono specifiche sequenze consenso che dicono che la proteina deve essere fornesilata o geranilgeranilizata
        
        rus (cruciale nella trasudazione del segnale per proliferare) e src, proteine che quando si attivano smascherando la maschera lipidica e si agganciano alla membrana, il frazionamento membrana citosol, rompendola per osmosi e centrifugando si separano,
        
        GPI (sintetizzate a livello del RE, un enzima riconosce una specifica sequenza tagliando, transaminazione), una classe di proteine che si ancorano, hanno un core comune di base, avviene post-sintesi nel RE, le proteine localizzate nella membrana plasmatica, passando prima per il Golgi, affacciando si poi all'esterno della cellula, dove svolge la sua funzione (hanno funzioni eterogenee, recettori, enzimi e molecole di adesione), raggiunta la membrana possono subire un taglio, a livello del fosfato che fa da ponte, dove la proteina agirà come una normale proteina secreta
        
        adsione
        
        trasporto
        
        catalitica
        
        recettori
        
        nelle cellule del sistema nervoso
      - periferiche
        
        non hanno un contatto diretto, con il doppio strato, ma sia associano mediante interazioni con proteine integrali, interazioni di tipo elettrostatiche, possono essere facilmente staccate cambiando il pH o l'osmolarità
      - conferiscono specifiche funzioni alla membrana (es. creste mitocondrilai)
- - - - i glicocalici, zuccheri, presenti sul dominio apicale della cellula, si forma un bio-film, ha funzione protettiva, i glicolipidi consentono isolamento elettrico, gli zuccheri permettono anche il riconoscimento tra cellule, svolgono anche funzione antigenica, una cellula si distingue dall'altra, come il sistema AB0, i globuli rossi hanno un glicolipnide base che termina con un glucosio, a seconda dell'enzima si determina il gruppo
    - - il segnale eat me signal, con presenza di PS sul monostrato esterno, un macrofago riconosce fosfatidilserina presente sulle cellule morte, fosfatidilserina è portata da una filippasi, la quale viene disattivata e si attiva la scramblasi che trasferisce i fosfolipidi in entrambe le direzioni, la quale crea simmetria
  - - - si può sfruttare tecnologie di imaging, come la tecnica del Frap, la quale misura il recupero di fluorescenza, con un laser si sbianca un'area precisa, misurando il recupero della fluorescenza, si vede dove è caduto il bleach e misuriamo in secondi il recupero del segnale determinando la sua velocità di diffusione (non si recupera mai il 100% dell'intensità, ciò che si recupera è la frazione mobile), invece la frazione mobile è diversa a seconda della proteina
    - - anche le proteine sono dinamiche ma non quanto i lipidi, possono diffondere lateralmente al bilayer, può avere cambi conformazionali
    - - temperatura
        
        moti browniani, più essa aumenta più ci saranno movimenti, variando le interazioni
      - composizione
        
        più sono lunghe le catene più vi è superficie per fare legami, tendere verso la rigidità, anche il grado di saturazione influenza la fluidità, se si ha almeno un punto di instaurazione ci sarà meno possibilità di interazione
        
        anche i livelli di colesterolo
- - - - struttura uguale per tutte le membrane
      - doppio strato perché le nostre cellule sono costituite principalmente da acqua, soltanto il doppio strato di lipidi anfipatici (con forma ciclica) era l'unico modo favorevole per interagire con essa, i lipidi che non si possono trovare con ruolo strutturale sono i trigliceridi (idrofobici)
        
        i lipidi possono, in base alla presenza di una o due catene, possono occupare un certo volume, quelli con una catena tendono a formare una micella, ciò non permette di fare separazioni, invece lipidi con due molecole sono più predisposti a formare un doppio strato lipidico,
        
        i lipidi di forma conica (presenti in piccola quantità) possono aiutare a curvare le membrane, alla base della formazione delle vescicole, grazie all'attività catalitica sono localizzati in regioni in cui questi enzimi agiscono permettendo la curvatura
- - - - la fosfatasi, può essere causa di mutazione (monogeniche) causa di patologie come le neuropatie ereditate, distrofia corneale,
- - - - SUV, LUV, GUV e MLV, hanno stessa struttura ma dimensione differente (ordine crescente), mentre le MLV sono le multi lamellare in cui non si ha un unico doppio strato fosfolipidico ma multi strati di membrana,
        
        sono state sviluppate diverse strutture che possono essere più performanti per determinate molcecole da trasportare, questi nanoveicoli, come la micella (meno utilizzata perché non ha un doppio strato fosfolipidico, ha molta affinità per i lipidi di membrana, è molto piccola), le nanoparticelle solido-lipidiche sono molto grandi è possono contenere molte molecole idrofoliche, in generale vi sono nanoveicoli per specifiche molecole, vi sono nanoveicoli più stabili in funzione del tempo, non devono avere citossicità
        
        possono contenere nel lume una soluzione cquosa per garantire la veicolazione di molecole idrolitiche, la specificità si ha quando queste strutture vengono funzionalizzate, utilizzando il PEG, maggiore efficenza nell'assorbimento del liposoma, per maggiore selettività viene utilizzata nella miscela di produzione dei glicolipidi, anche piccoli peptidi possono essere selettivamente riconosciuti poi dalla cellula target, anche gli anticorpi selettivi per specifici antigeni, presenti solo su un tipo cellulare, anche gli aptameri, simili agli anticorpi, sono molecoeld. iRNA o DNA a singolo filamento, che una volta selezionati hanno una specificità simile agli anticorpi, hanno il vantaggio di costare meno, sono più piccoli hanno minore reazioni di aspecificità, utilizzando specifici recettori come fattori di crescita, possono legare cellule, anche i microRNA (?)
        
        superare la barriera emato-encefalica avviene utilizzando un liposoma funzionalizzato con molecole riconosciute selettivamente dalla cellula endoteliale (legando alla transferrina il ferro, passaggio del sangue alla cellula endoteliale, la molecola non deve essere degradata e danneggiata, ed immessa successivamente nel tessuto nervoso), transcitosi (passaggio della barriera)
      - possono essere utilizzate come "navette", utilizzate anche da protezione per il principio bioattivo trasportato, entra tramite endocitosi, classificato in base a termini quantitativi e qualitativi del cargo, la stabilità del cargo e dei fluidi corporei, la specificità, assente nel liposoma il quale ha affinità per le membrane di tutte le cellule, può però essere definita e sfruttata, in base anche al target del trasporto permettendo un assorbimento efficiente