Fisiologia Generale e Omeostasi
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Questions and Answers

Qual è la principale situazione in cui la concentrazione intracellulare di alanina raggiunge il massimo?

  • Alto livello di zuccheri nel sangue
  • Alta concentrazione di alanina intracellulare
  • Assenza di sodio extracellulare (correct)
  • Alta concentrazione di sodio extracellulare

    • Che effetto ha un'alta concentrazione di sodio extracellulare sulla concentrazione intracellulare di alanina?

  • La concentrazione rimane invariata
  • La concentrazione può aumentare fino a 7-10 volte (correct)
  • La concentrazione di alanina aumenta fino a valori tossici
  • La concentrazione di alanina diminuisce

    • Cosa distingue un trasportatore elettrogenico da uno elettro neutro?

  • Funziona solo in presenza di sodio
  • Trasporta solo ioni positivi
  • Non richiede energia
  • Produce corrente elettrica (correct)

    • Quale trasportatore è definito elettro neutro?

    <p>Antiporto sodio/protoni</p> Signup and view all the answers

    Cosa caratterizza il trasporto paracellulare in un epitelio con giunzioni serrate?

    <p>È completamente evitato</p> Signup and view all the answers

    Quanto è la carica scambiata da un ciclo della pompa sodio/potassio?

    <p>3 ion sodio escono e 2 potassio entrano</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'effetto principale della pompa sodio/potassio sulla membrana cellulare?

    <p>Crea una corrente uscente di carica positiva</p> Signup and view all the answers

    Che ruolo ha l'antiporto sodio/calcio nel trasporto ionico?

    <p>Permette l'entrata di più ioni sodio rispetto a quelli di calcio</p> Signup and view all the answers

    Quale ione svolge un ruolo importante nel bilanciare la carica positiva aggiuntiva nell'ambiente esterno?

    <p>Bicarbonato</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'effetto della pompa sodio/potassio sul potenziale di riposo della cellula?

    <p>Rende il potenziale più negativo</p> Signup and view all the answers

    Qual è la relazione tra la corrente del potassio e il fattore stechiometrico nella determinazione del potenziale di riposo?

    <p>La corrente del potassio è moltiplicata per un fattore r</p> Signup and view all the answers

    Quale formula può essere usata per calcolare la corrente di un dato ione in base al potenziale?

    <p>$I_i = G_i (V - E_i)$</p> Signup and view all the answers

    Qual è il contributo massimo della pompa sodio/potassio al potenziale di riposo in alcune cellule di mammifero?

    <p>15%</p> Signup and view all the answers

    Quali ioni devono essere considerati per ottenere una visione complessiva del potenziale di riposo?

    <p>Sodio, potassio e cloro</p> Signup and view all the answers

    Cosa implica la somma delle correnti degli ioni uguale a zero nel potenziale di riposo?

    <p>Le correnti in entrata e in uscita sono bilanciate</p> Signup and view all the answers

    Qual è il valore tipico del contributo della pompa sodio/potassio al potenziale di riposo?

    <p>4 mV</p> Signup and view all the answers

    Che cosa determina l'isoosmolarità di una soluzione?

    <p>Un'uguale concentrazione di soluti su entrambi i lati della membrana</p> Signup and view all the answers

    Cosa succede a una cellula immersa in una soluzione ipertonica?

    <p>Collassa</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo le soluzioni ipoosmotihe?

    <p>Esercitano una pressione osmotica minore</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'effetto di una soluzione isotonica su una cellula?

    <p>Nessun cambiamento nelle dimensioni</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti soluzioni è considerata ipotonica?

    <p>Una soluzione con una concentrazione di soluti minore rispetto all'altra</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione corretta descrive la differenza tra tonicità e osmolarità?

    <p>L'osmolarità tiene conto di tutte le particelle disciolte</p> Signup and view all the answers

    Quale tra le seguenti affermazioni descrive meglio la fisiologia vegetativa?

    <p>È coinvolta nelle funzioni cardiache e respiratorie.</p> Signup and view all the answers

    Cosa accade in un oocita di riccio di mare immerso in una soluzione di NaCl isotonica?

    <p>Rimane invariato</p> Signup and view all the answers

    I processi bioenergetici nella fisiologia servono principalmente a:

    <p>Fornire energia per attività metaboliche.</p> Signup and view all the answers

    Qual è la funzione principale del sistema endocrino?

    <p>Governare la secrezione degli ormoni.</p> Signup and view all the answers

    Cosa si intende per omeostasi nel contesto della fisiologia?

    <p>E' il mantenimento di un equilibrio interno costante nonostante le variazioni esterne.</p> Signup and view all the answers

    Perché le soluzioni CaCl2 e NaCl possono avere effetti diversi su un oocita pur essendo isoosmotiche?

    <p>Perché la tonicità è influenzata solo da soluti impermeabili</p> Signup and view all the answers

    Quale parametro interno viene mantenuto costante a 37°C nell'essere umano?

    <p>Temperatura corporea.</p> Signup and view all the answers

    Quale sistema è responsabile della ricezione e trasmissione dei segnali tra cellule?

    <p>Sistema nervoso.</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni sull'omeostasi è falsa?

    <p>L'omeostasi non è influenzata da fattori esterni.</p> Signup and view all the answers

    Cosa avviene quando i valori della temperatura corporea superano il limite sano?

    <p>Si verificano fenomeni di ipotermia o ipertermia.</p> Signup and view all the answers

    Qual è la funzione del valore Km in relazione ai trasportatori?

    <p>Rappresenta la concentrazione di glucosio necessaria per raggiungere metà del flusso massimo.</p> Signup and view all the answers

    Perché la diffusione semplice è considerata meno efficiente rispetto al trasporto facilitato?

    <p>Perché non utilizza trasportatori specifici.</p> Signup and view all the answers

    Qual è la caratteristica principale dei trasportatori GLUT1 nei globuli rossi e nei vasi cerebrali?

    <p>Mostrano affinità simile a quella dei trasportatori GLUT3.</p> Signup and view all the answers

    Qual è la principale differenza nel comportamento di assorbimento del glucosio tra i neuroni e il fegato lontano dai pasti?

    <p>Il fegato assorbe meno glucosio in condizioni di bassa glicemia.</p> Signup and view all the answers

    Cosa indica un valore di Km elevato in un trasportatore come GLUT2?

    <p>Bassa affinità per il glucosio.</p> Signup and view all the answers

    In quale situazione i neuroni possono assorbire glucosio alla massima efficienza?

    <p>Quando la Km è significativamente più bassa della glicemia fisiologica.</p> Signup and view all the answers

    In base ai trasportatori descritti, quale di questi ha la Km più alta per il glucosio?

    <p>GLUT2.</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'effetto di un pasto sull'efficienza di assorbimento del glucosio da parte del fegato?

    <p>Aumenta significativamente l'efficienza di assorbimento.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Fisiologia generale

    • La fisiologia è lo studio delle funzioni degli organismi viventi.
    • La fisiologia riguarda la comunicazione tra le cellule e all'interno della stessa cellula.
    • Integra meccanismi bioenergetici, biofisici e biomolecolari della cellula.
    • La fisiologia è suddivisa in due grandi tipologie: fisiologia vegetativa e fisiologia della vita di relazione.
    • La fisiologia vegetativa permette alla cellula di sopravvivere, soprattutto in organismi grandi (come l'apparato cardiovascolare, respiratorio e escretore).
    • La fisiologia della vita di relazione permette di interagire con l'ambiente, emettendo e ricevendo segnali (sistemi sensoriali e locomotori, sistema nervoso ed endocrino).
    • I sistemi fisiologici sono considerati separati, ma tutti i processi sono coordinati dal sistema nervoso e dal sistema endocrino.
    • Il sistema endocrino regola gli ormoni, molecole rilasciate nel sangue che agiscono su organi bersaglio.

    Omeostasi

    • Gli organismi viventi hanno la capacità di trasformare substrati energetici per produrre varie forme di energia e lavoro.
    • Questo processo comporta variazioni dello stato di alcuni parametri interni, fisico o chimico, come la temperatura e la composizione dei liquidi extracellulari.
    • Le funzioni cellulari richiedono una certa costanza di questi parametri, un concetto definito omeostasi.
    • L'omeostasi è la tendenza naturale al raggiungimento di una relativa stabilità interna delle proprietà chimico-fisiche degli organismi viventi.
    • Questo stato di equilibrio deve mantenersi nel tempo, anche al variare delle condizioni esterne, grazie a precisi meccanismi autoregolatori.
    • Nell'uomo, per la temperatura, l'omeostasi si manifesta mantenendo la temperatura interna a 37°C entro un certo intervallo di temperatura esterna.
    • Al di fuori di questo intervallo, si possono verificare ipotermia o ipertermia.

    Soluzioni isosmotiche, iposmotiche e iperosmotiche

    • Le soluzioni isosmotiche esercitano la stessa pressione osmotica su una membrana semipermeabile.
    • Le soluzioni iposmotiche esercitano una pressione osmotica minore su un lato della membrana semipermeabile.
    • Le soluzioni iperosmotiche esercitano una pressione osmotica maggiore su un lato della membrana semipermeabile.

    Isotonicità, ipotonicità e ipertonicità

    • Una soluzione isotonica contiene un'uguale concentrazione di soluti su entrambi i lati della membrana (una cellula immersa in essa non si gonfia né collassa).

    • Una soluzione ipotonica (ma non necessariamente iposmotica) contiene una minor concentrazione di soluti impermeabili rispetto alla soluzione presente dall'altra parte della membrana (la cellula immersa in essa si gonfia).

    • Una soluzione ipertonica contiene una maggiore concentrazione di soluti impermeabili rispetto alla soluzione presente dall'altra parte della membrana (la cellula collassa in soluzione).

    • Un mezzo isotonico mantiene le dimensioni della cellula, un mezzo ipotonico la fa gonfiare e un mezzo ipertonico la fa raggrinzire.

    • Queste condizioni spesso coincidono con condizioni di isoosmolarità, iposmolarità e iperosmolarità, ma non è sempre così.

    • Ad esempio, una soluzione di NaCl e una soluzione di CaCl2 entrambe isoosmotiche rispetto all'acqua di mare, possono avere effetti diversi su una cellula, in quanto l'osmolarità tiene conto sia delle particelle disciolte che possono attraversare la membrana che non, mentre la tonicità dipende solo da quelle che non possono attraversare la membrana.

    Trasporto di membrana: Trasportatori

    • Un trasportatore è un sistema proteico che facilita il passaggio di molecole attraverso la membrana cellulare.
    • I trasportatori sono caratterizzati da un flusso massimo (dovuto alla saturazione dei trasportatori) e da una Km (la concentrazione di substrato a cui corrisponde un flusso equivalente alla metà del flusso massimo, che indica l'affinità del trasportatore per il substrato).
    • La diffusione semplice è meno efficiente del trasporto facilitato e non satura a meno di concentrazioni molto elevate.

    GLUT1, GLUT3, GLUT4 e GLUT2

    • GLUT1 è espresso nei globuli rossi e nei vasi cerebrali, con alta affinità per il D-glucosio.
    • GLUT3 è espresso nelle cellule del cervello.
    • GLUT4 è espresso negli adipociti e nei muscoli, con un'affinità leggermente inferiore per il glucosio rispetto a GLUT1 e GLUT3.
    • GLUT2 è espresso nel pancreas e nel fegato, con un'affinità ancora più bassa per il glucosio.

    Neuroni e glucosio

    • I neuroni non hanno riserve di glucosio e non sono in grado di degradare le proprie proteine, quindi dipendono dal glucosio esogeno.
    • I loro trasportatori hanno una Km molto più bassa della glicemia fisiologica, in modo da assorbire sempre alla massima efficienza il glucosio.

    Fegato e glucosio

    • Il fegato assorbe il glucosio in modo ridotto quando si è lontano dai pasti.
    • Dopo un pasto, il fegato assorbe grandi quantità di glucosio, accumulandolo sotto forma di glicogeno.

    Trasporto attivo secondario

    • Il trasporto attivo secondario utilizza l'energia liberata dal movimento di un'altra molecola (spesso lo ione sodio) per spostare una molecola contro il suo gradiente di concentrazione.
    • Il co-trasporto sodio/aa, per esempio, concentra l'alanina all'interno della cellula.

    Trasporti elettrogenici

    • Non tutti i trasportatori sono elettricamente neutri.
    • L'antiporto sodio/protoni è elettro neutro, mentre l'antiporto sodio/calcio e la pompa sodio/potassio sono elettrogenici, influenzati dal potenziale di membrana.

    Trasporti trans-epiteliali

    • I trasporti trans-epiteliali possono essere di diverso tipo a seconda delle caratteristiche dell'epitelio.
    • Negli epiteli con giunzioni serrate, il trasporto paracellulare è evitato e il passaggio è regolato interamente dalle cellule dell'epitelio.

    Il potenziale di riposo

    • Il potenziale di riposo è il potenziale elettrico attraverso la membrana cellulare in condizioni di equilibrio.
    • Per calcolare il potenziale di riposo, si considera la somma delle correnti per i singoli ioni, tenendo conto anche della permeabilità di membrana e del potenziale di equilibrio per ogni ione.
    • La pompa sodio/potassio contribuisce al potenziale di riposo rendendolo leggermente più negativo.

    Equazione di Goldman

    • L'equazione di Goldman permette di calcolare il potenziale di riposo in base alle concentrazioni ioniche e alle permeabilità di membrana.

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    Questo quiz esplora i concetti fondamentali della fisiologia generale e dell'omeostasi. Scoprirai come le cellule comunicano e come i vari sistemi fisiologici interagiscono per mantenere l'equilibrio all'interno dell'organismo. Inoltre, si discuterà il ruolo del sistema nervoso e del sistema endocrino nella regolazione delle funzioni vitali.

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