Potenziale di Membrana e Ioni

Il potenziale di membrana è la differenza di voltaggio che si misura ai due versanti della membrana plasmatica.

La permeabilità di membrana agli ioni stessi e la concentrazione di ioni citosolici ed extracellulari.

Il potassio è più concentrato all'interno della cellula, e la permeabilità della membrana al potassio è elevata, grazie ai numerosi canali sempre aperti e selettivi per il potassio.

<p>Quando il gradiente elettrico oppone il gradiente di concentrazione, facendo cessare il flusso netto di potassio.</p> Signup and view all the answers

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

<p>La permeabilità della membrana a questi ioni e la concentrazione intra- ed extracellulare degli ioni.</p> Signup and view all the answers

<p>Il flusso di potassio uscente attraverso la membrana avviene secondo il gradiente di concentrazione ed è maggiore del flusso di sodio entrante, anch'esso secondo il gradiente di concentrazione.</p> Signup and view all the answers

<p>Perché la membrana non è permeabile agli anioni proteinati, e quindi questi ioni restano all'interno della cellula.</p> Signup and view all the answers

<p>L'intensità del flusso di potassio uscente e del flusso di sodio entrante.</p> Signup and view all the answers

<p>Per il potassio, la forza chimica spinge il potassio fuori dalla cellula, mentre la forza elettrica si oppone all'uscita del potassio. Per il sodio, entrambe le forze spingono il sodio nella stessa direzione, ovvero all'interno della cellula.</p> Signup and view all the answers

<p>I gradienti di sodio e potassio iniziano a cambiare, poiché il sodio continua ad entrare nella cellula.</p> Signup and view all the answers

<p>La pompa sodio-potassio mantiene i gradienti di concentrazione di sodio e potassio e contribuisce al potenziale di membrana a riposo, rendendolo leggermente più negativo.</p> Signup and view all the answers

<p>Il potenziale di membrana diventa meno negativo e i gradienti di sodio e potassio si dissipano nel tempo, portando il potenziale di membrana a riposo progressivamente verso lo 0 mV.</p> Signup and view all the answers

<p>Pompa sodio-potassio (A), Processi ionici attivi (B), Processi ionci passivi (C), Canali ionici sempre aperti (D)</p> Signup and view all the answers

<p>La differenza di concentrazione ionica ai due lati della membrana plasmatica è costituita da una permanente differenza di concentrazione ionica tra l'interno e l'esterno della cellula.</p> Signup and view all the answers

<p>La permeabilità agli ioni della membrana, grazie ai trasporti passivi selettivi e costitutivamente aperti.</p> Signup and view all the answers

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

<p>Il potenziale interno è negativo rispetto all'esterno.</p> Signup and view all the answers

<p>Si misura sperimentalmente con microelettrodi: un microelettrodo intracellulare inserito nella cellula e un elettrodo extracellulare di riferimento.</p> Signup and view all the answers

<p>La depolarizzazione è la perdita della negatività del potenziale di membrana.</p> Signup and view all the answers

<p>Le cellule eccitabili sono cellule che possono generare potenziali d'azione, come i neuroni e le fibrocellule muscolari.</p> Signup and view all the answers

<p>La resistenza della membrana dipende dal numero di canali ionici sempre aperti: alta resistenza significa pochi canali ionici aperti, mentre bassa resistenza significa molti canali ionici aperti.</p> Signup and view all the answers

<p>La capacità della membrana dipende dalla superficie del bilayer lipidico: maggiore la superficie, maggiore la capacità.</p> Signup and view all the answers

<p>Il circuito elettrico equivalente è un modello che rappresenta la membrana plasmatica come un circuito elettrico, composto da un condensatore, una resistenza e una batteria.</p> Signup and view all the answers

<p>La comunicazione intracellulare può avvenire tramite segnali elettrici, tipici dei neuroni, o tramite segnali chimici, tipici degli ormoni.</p> Signup and view all the answers

<p>I segnali di sopravvivenza sono indicazioni che permettono alla cellula di sopravvivere.</p> Signup and view all the answers

<p>I segnali di proliferazione sono indicazioni che stimolano la cellula a proliferare, ovvero a dividersi.</p> Signup and view all the answers

<p>I segnali di differenziazione sono indicazioni che indicano alla cellula di smettere di proliferare e di differenziarsi in un tipo cellulare specifico.</p> Signup and view all the answers

<p>Quando una cellula non riceve più segnali di sopravvivenza, va incontro a morte cellulare per apoptosi.</p> Signup and view all the answers

<p>Le cellule tumorali sono cellule che ricevono segnali ma li trasducono in modo anomalo, causando disfunzioni cellulari.</p> Signup and view all the answers

<p>I protagonisti della comunicazione intracellulare sono la cellula segnalante e la cellula ricevente.</p> Signup and view all the answers

<p>Le molecole segnale sono molecole che vengono rilasciate dalla cellula segnalante e che si legano a recettori sulla cellula ricevente.</p> Signup and view all the answers

<p>I tipi di modalità di comunicazione chimica intercellulare sono la comunicazione dipendente da contatto o juxtacrina, la comunicazione paracrina, la comunicazione sinaptica e la comunicazione endocrina.</p> Signup and view all the answers

<p>La comunicazione dipendente da contatto o juxtacrina è una modalità di comunicazione in cui la cellula segnalante inserisce la molecola segnale nella sua membrana plasmatica.</p> Signup and view all the answers

<p>La comunicazione paracrina è una modalità di comunicazione in cui la cellula segnalante produce il segnale e lo rilascia nell'ambiente extracellulare tramite esocitosi.</p> Signup and view all the answers

<p>La comunicazione sinaptica è una forma di comunicazione paracrina che avviene nel sistema nervoso.</p> Signup and view all the answers

<p>Le giunzioni comunicanti sono proteine transmembrana formate da 6 catene polipeptidiche che si organizzano per formare un canale con un diametro ampio.</p> Signup and view all the answers

<p>I tipi di molecole segnale sono proteine, piccoli peptidi, aminoacidi, nucleotidi, steroidi, derivati acidi grassi (ecosanoidi) e gas disciolti.</p> Signup and view all the answers

<p>Si attiva una cascata di eventi biochimici all'interno della cellula, che può portare ad una modificazione delle vie metaboliche, all'alterazione dell'espressione genica, all'alterazione della forma della cellula o al suo movimento.</p> Signup and view all the answers

<p>La risposta della cellula al segnale dipende dal tipo di recettori che la cellula possiede e dal macchinario intracellulare che la cellula usa per interpretare le informazioni della molecola segnale.</p> Signup and view all the answers

<p>La cellula si contrae grazie ai recettori canali, che sono recettori ionici ligando-dipendenti.</p> Signup and view all the answers

<p>La cellula si rilassa.</p> Signup and view all the answers

<p>La cellula rilascia sostanze come nelle ghiandole salivari.</p> Signup and view all the answers

<p>Le fasi della comunicazione intracellulare per via chimica sono la sintesi e il rilascio della molecola segnale nel liquido extracellulare, la diffusione del ligando nel liquido extracellulare, il riconoscimento del ligando da parte della cellula bersaglio grazie alla presenza di proteine recettoriali, l'attivazione del recettore, l'innesco della cascata di eventi biochimici che determina la risposta alla molecola segnale nella cellula bersaglio e lo spegnimento/cessazione della cascata di eventi che porta alla risposta cellulare.</p> Signup and view all the answers

<p>I recettori sono i mediatori attraverso cui la molecola segnale comunica con la cellula bersaglio.</p> Signup and view all the answers

<p>I recettori di superficie/di membrana legano molecole segnale idrosolubili che non riescono normalmente ad entrare nella cellula.</p> Signup and view all the answers

<p>I recettori intracellulari legano molecole segnale liposolubili che riescono ad entrare nella cellula.</p> Signup and view all the answers

<p>Le proprietà comuni a tutti i recettori sono il legame specifico e altamente affine, il legame debole e reversibile, la saturabilità e la presenza di due domini: un dominio recettore che lega il ligando e un dominio effettore che attiva la cascata di eventi che inducono la risposta.</p> Signup and view all the answers

<p>La fine regolazione del legame tra recettore e molecola segnale può avvenire in due modi: diminuzione del numero di recettori o variazione dell'affinità del recettore per la molecola segnale.</p> Signup and view all the answers

<p>I tipi di recettori di superficie/di membrana sono i recettori canale, i recettori legati a proteina G e i recettori catalitici.</p> Signup and view all the answers

<p>I recettori canale sono recettori che possiedono un dominio effettore che è un canale ionico.</p> Signup and view all the answers

<p>I recettori legati a proteina G sono recettori che possiedono sette alfa eliche transmembrana e il loro dominio effettore interagisce con una proteina G.</p> Signup and view all the answers

<p>I recettori catalitici sono recettori che possiedono un dominio effettore con attività enzimatica.</p> Signup and view all the answers

<p>I tipi di recettori intracellulari sono i recettori per gli ormoni steroidei, i recettori per gli ormoni tiroidei e i recettori per la vitamina D.</p> Signup and view all the answers

<p>I recettori intracellulari si trovano nel citoplasma o nel nucleo.</p> Signup and view all the answers

<p>Il motivo a dita di zinco consente al recettore di legare il DNA.</p> Signup and view all the answers

<p>I recettori intracellulari vengono classificati in base all'arrangiamento delle sequenze in omodimeri e eterodimeri.</p> Signup and view all the answers

<p>Il recettore cambia conformazione e si distacca dal complesso inibitore, entra nel nucleo, forma un omodimero, recluta un coattivatore, scompaga la cromatina e attiva la trascrizione genica.</p> Signup and view all the answers

<p>La risposta primaria è una risposta precoce, che si verifica quando l'ormone si lega al recettore, attivando la trascrizione genica. La risposta secondaria è una risposta ritardata, che deriva dall'attività dei fattori di trascrizione prodotti nella risposta primaria.</p> Signup and view all the answers

<p>L'autolimitazione della risposta è un processo che la cellula utilizza per evitare una risposta eccessiva al segnale.</p> Signup and view all the answers

<p>I recettori canale si trovano nel sistema nervoso centrale e periferico, sia a livello sinaptico che extra-sinaptico.</p> Signup and view all the answers

<p>I ligandi principali dei recettori canale sono i neurotrasmettitori come acetilcolina, GABA, ecc.</p> Signup and view all the answers

<p>La selettività dei recettori canale è la capacità del canale di permettere il passaggio di specifici ioni.</p> Signup and view all the answers

<p>La terminazione della risposta dei recettori canale avviene quando il ligando si stacca dal recettore, causando un cambiamento conformazionale che chiude il canale ionico.</p> Signup and view all the answers

<p>Gli esempi di meccanismi di smaltimento del ligando nella fessura sinaptica sono gli enzimi degradativi e la ricaptazione.</p> Signup and view all the answers

<p>I recettori accoppiati a proteina G sono recettori a sette passi che possiedono un dominio effettore che interagisce con una proteina G.</p> Signup and view all the answers

<p>L'estremità amminica dei recettori accoppiati a proteina G si trova verso l'esterno della cellula.</p> Signup and view all the answers

<p>L'estremità carbossilica dei recettori accoppiati a proteina G è rivolta verso il citosol.</p> Signup and view all the answers

<p>La proteina G è una proteina periferica di membrana che interagisce con il recettore accoppiato a proteina G dopo che quest'ultimo ha legato una molecola segnale.</p> Signup and view all the answers

<p>Quando la proteina G si attiva, dà il via a una cascata di eventi biochimici che possono coinvolgere enzimi di membrana, come l'adenilato ciclasi o la fosfolipasi, oppure influenzare i canali ionici o la trascrizione genica.</p> Signup and view all the answers

La differenza di potenziale elettrico tra l'interno e l'esterno di una cellula, dovuta alla distribuzione ineguale di ioni attraverso la membrana plasmatica.

La permeabilità della membrana al potassio è elevata, quindi gli ioni potassio fluiscono fuori dalla cellula secondo il loro gradiente di concentrazione, creando una differenza di potenziale. Le proteine anioniche rimangono all'interno della cellula, perché la membrana non è permeabile a queste molecole.

La permeabilità della membrana al potassio è maggiore rispetto a quella al sodio, quindi il flusso di potassio uscente è maggiore del flusso di sodio entrante.

Le forze che agiscono sugli ioni sono la forza di concentrazione (chimica) e la forza elettrica (gradiente elettrico).

La pompa sodio-potassio mantiene i gradienti di concentrazione di sodio e potassio, trasportando attivamente il sodio fuori dalla cellula e il potassio all'interno. Questo processo richiede energia, che è fornita dall'ATP. La pompa sodio-potassio ha anche un ruolo elettrogenico, contribuendo al mantenimento del potenziale di membrana.

Il contributo della pompa sodio-potassio al potenziale di membrana è relativamente piccolo. Bloccando la pompa, il potenziale di membrana si avvicina a 0mV gradualmente.

La membrana plasmatica è selettivamente permeabile agli ioni grazie alla presenza di canali ionici, che possono essere sempre aperti o aprirsi in risposta a specifici stimoli. La presenza di anioni proteici intracellulari, che non possono attraversare la membrana, contribuisce al potenziale di membrana.

Il potenziale di membrana diventa meno negativo. Si verifica quando si aprono canali cationici, che permettono l'ingresso di cariche positive.

Il potenziale di membrana diventa più negativo. Si verifica quando si aprono canali anionici, che consentono l'ingresso di cariche negative, o quando si ha l'uscita di cariche positive.

Le cellule eccitabili, come i neuroni e le cellule muscolari, possono generare potenziali d'azione, che sono rapidi cambiamenti del potenziale di membrana che permettono la propagazione di segnali. I canali ionici voltaggio-dipendenti sono essenziali per la generazione dei potenziali d'azione.

La resistenza della membrana dipende dal numero di canali ionici sempre aperti: più sono i canali aperti, minore è la resistenza.

La capacità della membrana di accumulare cariche agli opposti versanti. La capacità dipende dalla superficie del bilayer lipidico.

La membrana plasmatica può essere vista come un circuito elettrico composto da un condensatore (bilayer lipidico), una resistenza (canali ionici) e una batteria (forza motrice che guida il movimento degli ioni).

La cellula segnalante produce e rilascia un segnale, che può essere una molecola o un'interazione fisica. La cellula ricevente (target) possiede recettori specifici per il segnale.

Il segnale può essere: di sopravvivenza (permette alla cellula di sopravvivere), di proliferazione (stimola la cellula a dividersi) o di differenziazione (indica alla cellula il suo destino).

La molecola segnale viene rilasciata nel liquido extracellulare per diffusione semplice (se la molecola è liposolubile) o per esocitosi regolata. Può anche essere integrata nella membrana plasmatica della cellula segnalante.

Il segnale si diffonde nel liquido extracellulare, raggiungendo cellule vicine se il segnale è un mediatore locale. Se il segnale è un ormone, questo viene rilasciato nel torrente ematico.

La cellula bersaglio possiede specifici recettori che legano il segnale, attivando una cascata di eventi intracellulari.

Il legame tra il segnale e il recettore attiva una cascata di eventi biochimici, che traducono il segnale in una risposta cellulare. La risposta può essere una modificazione delle vie metaboliche, un'alterazione dell'espressione genica o un cambiamento nella forma o nel movimento della cellula.

La cascata di eventi biochimici si spegne quando il segnale si stacca dal recettore e la sua concentrazione nell'ambiente extracellulare diminuisce.

I recettori sono proteine di membrana o proteine intracellulari che legano specificamente le molecole segnale e innescano una risposta cellulare. Sono altamente specifici e affini per le loro molecole segnale.

I recettori di superficie (o di membrana) legano le molecole segnale idrosolubili, mentre i recettori intracellulari legano le molecole segnale liposolubili.

I recettori canale (o canali ionici ligandi-dipendenti) legano il segnale e aprono un canale ionico, modificando il potenziale di membrana. Sono importanti nella trasmissione di messaggi nervosi.

I recettori legati a proteina G legano il segnale e attivano una proteina G, che a sua volta attiva una cascata di eventi intracellulari, spesso coinvolgendo secondi messaggeri.

I recettori catalitici possiedono un dominio effettore con attività enzimatica intrinseca. Quando il segnale si lega, il dominio effettore si attiva e fosforila proteine substrato, avviando una cascata di segnalazione.

I recettori intracellulari si trovano nel citoplasma o nel nucleo e legano molecole segnale liposolubili. Una volta attivati, spesso agiscono come fattori di trascrizione, modulando l'espressione genica.

La proteina G è una proteine di membrana che si lega a GTP/GDP e agisce come un interruttore molecolare. La proteina G può essere monomerica o trimerica.

L'AMP ciclico (cAMP) è un secondo messaggero prodotto dall'adenilato ciclasi, un enzima di membrana attivato da una proteina G. L'AMP ciclico attiva la protein chinasi A (PKA).

Il diacilglicerolo (DAG) e l'inositolo trifosfato (IP3) sono secondi messaggeri prodotti dalla fosfolipasi C beta, un enzima di membrana attivato da una proteina G. L'IP3 attiva i canali ionici del REL, aumentando la concentrazione di calcio nel citoplasma. Il DAG attiva la protein chinasi C (PKC).

L'acido arachidonico è un acido grasso rilasciato dai fosfolipidi di membrana. Viene metabolizzato in prostaglandine e endocannabinoidi, importanti mediatori locali.

I recettori tirosina chinasi (RTK) possiedono un dominio effettore con attività tirosina chinasi. Il legame del segnale porta alla dimerizzazione dei recettori e all'attivazione reciproca della loro attività chinasica.

I recettori associati a tirosina chinasi (JAK-STAT) legano il segnale e reclutano JAK, una tirosina chinasi citosolica. JAK fosforila i recettori e STAT, che migra nel nucleo e regola la trascrizione genica.

I recettori guanilico-ciclasi possiedono un dominio effettore con attività guanilico-ciclasica. Il legame del segnale aumenta la concentrazione di GMP ciclico, che attiva la protein chinasi G (PKG).

I recettori tirosina fosfatasi receptor-like sono recettori orfani che possiedono un dominio effettore con attività tirosina fosfatasi. Il legame del segnale porta alla defosforilazione di proteine substrato.

I recettori serina/treonina chinasi legano fattori di crescita trasformanti beta (TGF-beta) e si attivano tramite dimerizzazione. Il legame del segnale attiva i recettori, che fosforilano SMAD, un fattore di trascrizione che regola l'espressione genica.