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LE CELLULE SCAMBIANO SOSTANZE CON L'ESTERNO - Coggle Diagram
LE CELLULE SCAMBIANO SOSTANZE CON L'ESTERNO
1) La membrana plasmatica è semipermeabile e quindi non tutte le sostanze possono attraversarla liberamente. Il passaggio può avvenire senza l'utilizzo di energia della cellula (trasporto passivo) oppure con l'impiego di energia chimica (trasporto attivo).
il tipo di trasporto cambia anche in base alle dimensioni delle sostanze che devono attraversare la membrana
3) La diffusione semplice è il passaggio secondo gradiente di piccole molecole attraverso il doppio strato fosfolipidico di una membrana. Quanto più una molecola è liposolubile, tanto più rapidamente diffonde attraverso il doppio strato.
L'acqua e le piccole molecole polari passano più facilmente per diffusione grazie alle loro piccole dimensioni.
Le particelle più grandi come carboidrati, ioni e amminoacidi, non attraversano facilmente le membrane perché sono circondate da acqua che ne ostacola il passaggio e perché non sono molto solubili.
2) La diffusione è il movimento casuale e spontaneo delle molecole verso uno stato di equilibrio. E' un movimento dalle zone a concentrazione più alta verso quelle a concentrazione più bassa.
La velocità di diffusione di una sostanza dipende da tre fattori:
la temperatura della soluzione: temperature più alte danno luogo a una diffusione più veloce
il gradiente di concentrazione: quanto maggiore è il gradiente, tanto più velocemente una sostanza si diffonde
il diametro delle molecole o degli ioni: molecole più piccole si diffondono più velocemente
Nella cellula esistono 3 meccanismi di diffusione: la diffusione semplice, l'osmosi e la diffusione facilitata. Questi meccanismi hanno in comune che avvengono secondo gradiente (dalla zona a concentrazione maggiore verso quella a concentrazione minore) e che sono meccanismi di trasporto passivo e non richiedono energia.
4) Le molecole d'acqua attraversano le membrane attraverso un particolare meccanismo di diffusione chiamato osmosi. Questo meccanismo non consuma energia.
Se abbiamo 2 soluzioni diverse, quella con maggiore concentrazione di soluto è detta ipertonica, quella con minore concentrazione di soluto è detta ipotonica.
Se le 2 soluzioni sono separate da una membrana, l'acqua diffonde dalla zona ipertonica (concentrazione maggiore del soluto) verso la zona ipotonica (concentrazione minore), fino a raggiungere l'equilibrio.
Quando le cellule con pareti rigide assorbono acqua, al loro interno si genera una pressione contro la parete che impedisce l'ingresso di altra acqua. Questa pressione si chiama turgore e mantiene le piante in posizione verticale.
2 soluzioni con la stessa concentrazione dei soluti si chiamano isotoniche
5) Il passaggio di una sostanza secondo gradiente per mezzo di specifiche proteine di membrana si chiama diffusione facilitata.
I canali proteici della membrana sono proteine con un poro centrale. Quelli più famosi sono i canali ionici. Esistono anche altri canali proteici chiamati acquaporine che controllano il passaggio dell'acqua attraverso le membrane.
Un altro tipo di diffusione facilitata avviene tramite delle proteine, dette proteine di trasporto, che consentono la diffusione di carboidrati e amminoacidi in entrambe le direzioni (da e verso la cellula).
6) Il trasferimento di una sostanza contro il gradiente di concentrazione prende il nome di trasporto attivo e comporta l'utilizzo di energia.
Le modalità di trasporto attivo attraverso una membrana sono 3:
antiporto, se la proteina trasferisce due sostanze in direzioni opposte, una verso l'interno e l'altra verso l'esterno della cellula
simporto, se la proteina di trasporto trasferisce due sostanze nella stessa direzione
simporto e antiporto sono due esempi di cotrasporto, perché vengono spostate 2 sostanze alla volta
uniporto, se la proteina di trasporto trasferisce una sola sostanza in un'unica direzione
7) L'endocitosi è un insieme di processi che introducono nella cellula eucariote macromolecole, grosse particelle e piccole cellule. Ci sono 3 tipi di endocitosi:
la fagocitosi, dove una parte della membrana plasmatica ingloba grosse particelle solide o cellule e si crea il fagosoma che si fonde col lisosoma.
la pinocitosi, un meccanismo che serve a importare nella cellula sostanze liquide
l'endocitosi mediata da recettori che è utilizzata per prelevare in modo selettivo sostanze dall'ambiente extracellulare
L'esocitosi, invece, è il processo in cui una vescicola formatasi all'interno della cellula si fonde con la membrana plasmatica, liberando all'esterno le sostanze che contiene.
9) I vari sistemi di trasporto delle sostanze attraverso la membrana plasmatica lavorano in sinergia per consentire alla cellula di svolgere in modo efficace tutte le sue funzioni