Struttura della Membrana Cellulare

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Questions and Answers

Qual è la funzione principale dei domini citosolici dei trasportatori ABC?

  • Rilasciare il cloruro dalla cellula
  • Legare e idrolizzare l'ATP per fornire energia al trasporto attivo. (correct)
  • Legare specificamente il cloruro e trasportarlo all'interno della cellula.
  • Trasportare passivamente molecole attraverso la membrana cellulare.

In che modo i trasportatori ABC si differenziano dalle pompe del calcio e sodio-potassio?

  • Non sono specifici per una determinata molecola e trasportano molecole organiche in generale. (correct)
  • Non utilizzano l'ATP per il trasporto attivo.
  • Sono specifici per il trasporto di ioni come calcio e sodio-potassio.
  • Trasportano principalmente proteine.

Qual è un effetto collaterale della funzione detossificante dei trasportatori MDR in ambito farmacologico?

  • Aumentano l'efficacia dei farmaci.
  • Prevengono l'escrezione di sostanze idrofobiche.
  • Possono portare le cellule a sviluppare resistenza ai farmaci espellendoli dalla cellula. (correct)
  • Riducono la resistenza delle cellule ai farmaci.

Qual è il ruolo specifico del trasportatore CFTR nella fisiologia polmonare?

<p>Pompa cloruro all'esterno delle cellule epiteliali polmonari. (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'impatto della mutazione nel gene del trasportatore CFTR sulla salute?

<p>Provoca infezioni batteriche dovute a muco meno fluido che è un ambiente favorevole per la crescita batterica. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni descrive meglio il meccanismo dei canali di membrana?

<p>Generano un poro acquoso attraverso il quale le molecole possono passare. (A)</p> Signup and view all the answers

In quale tipo di trasporto le molecole si muovono contro il loro gradiente di concentrazione?

<p>Trasporto attivo. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è la caratteristica principale del trasporto passivo?

<p>Il soluto si sposta seguendo il suo gradiente di concentrazione. (D)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'uniporito' in relazione ai trasportatori di membrana?

<p>Il trasporto di un unico tipo di soluto. (B)</p> Signup and view all the answers

In che modo i trasportatori di tipo 'antiporto' differiscono dai 'simporto'?

<p>Gli antiporto trasportano due molecole in direzioni opposte, mentre i simporto nella stessa direzione. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti processi NON è considerato un tipo di trasporto di membrana?

<p>Diffusione. (C)</p> Signup and view all the answers

Come contribuisce il gradiente elettrochimico al trasporto di membrana?

<p>Influenza sia la concentrazione che la carica delle molecole. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale caratteristica rende i trasportatori proteici altamente specifici per i soluti?

<p>Il legame altamente specifico con il soluto, simile a quello enzima-substrato. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale principio permette all'acqua di muoversi attraverso la membrana cellulare?

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

Cosa succede a una cellula se la sua membrana viene destabilizzata in un ambiente acquoso?

<p>Si gonfia e si rompe (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale di una soluzione fisiologica in relazione all'equilibrio osmotico?

<p>Preservare l'equilibrio osmotico (C)</p> Signup and view all the answers

Quale ione è tipicamente più concentrato all'esterno della cellula rispetto all'interno?

<p>Na+ (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è il ruolo principale del trasporto di membrana?

<p>Regolare il passaggio di molecole specifiche e mantenere gradienti di concentrazione (A)</p> Signup and view all the answers

Come gestiscono alcune cellule eucariotiche che vivono in acqua dolce la pressione osmotica?

<p>Pomparono acqua nel vacuolo (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è una caratteristica principale delle proteine trasportatrici di membrana(VETTORI)?

<p>Aprire da un solo lato alla volta per legare e spostare una sostanza (A)</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti ioni è tipicamente più concentrato all'interno della cellula rispetto all'esterno?

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

Come si distingue la diffusione facilitata dalla diffusione semplice?

<p>La diffusione facilitata utilizza un trasportatore, mentre la diffusione semplice no. (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa limita la velocità massima di passaggio di un soluto attraverso la diffusione facilitata?

<p>Il numero di trasportatori e il loro limite di velocità. (B)</p> Signup and view all the answers

Quale fattore principale determina la selettività dei canali ionici?

<p>Le dimensioni e la carica elettrica degli ioni. (C)</p> Signup and view all the answers

Come possono essere regolati i canali ionici?

<p>Attraverso differenze di potenziale, legame con ligandi, e stress meccanico. (D)</p> Signup and view all the answers

Quale è la fonte di energia per il trasporto attivo primario?

<p>L'idrolisi dell'ATP. (A)</p> Signup and view all the answers

Come funziona il trasporto attivo accoppiato?

<p>Utilizza l'energia del movimento di una sostanza secondo gradiente per spostare un'altra contro gradiente. (B)</p> Signup and view all the answers

In quale situazione il trasporto attivo accoppiato è fondamentale per il glucosio?

<p>Quando il glucosio è più concentrato all'interno della cellula rispetto all'esterno e il sodio è più concentrato all'esterno. (B)</p> Signup and view all the answers

Quale tipo di trasporto attivo è alimentato dalla luce?

<p>Trasporto attivo foto-alimentato. (A)</p> Signup and view all the answers

Come influisce la presenza di sodio sull'affinità del trasportatore per il glucosio?

<p>La presenza di sodio aumenta l'affinità del trasportatore per il glucosio. (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'sinporto' nel contesto del trasporto di sodio e glucosio?

<p>Sodio e glucosio vengono trasportati nella stessa direzione attraverso la membrana. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale della pompa sodio-potassio?

<p>Mantenere i gradienti di concentrazione degli ioni sodio e potassio attraverso l'idrolisi di ATP. (B)</p> Signup and view all the answers

Oltre al gradiente chimico, quale altro gradiente contribuisce a creare la pompa sodio-potassio?

<p>Un gradiente elettrico. (D)</p> Signup and view all the answers

Dove si trova il calcio a maggiore concentrazione nella cellula?

<p>In compartimenti specifici e nella matrice extracellulare. (A)</p> Signup and view all the answers

Come influisce il movimento di Ca2+ nelle membrane cellulari?

<p>Il movimento di Ca2+ altera l'attività di specifiche proteine nella cellula. (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa caratterizza i trasportatori ABC?

<p>Sono caratterizzati da due domini transmembrana e due domini nel citoplasma. (B)</p> Signup and view all the answers

Quale fonte di energia utilizzano i trasportatori attivi di calcio?

<p>L'energia derivata dall'idrolisi di ATP. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti funzioni NON è tipicamente svolta dalle proteine di membrana?

<p>Sintesi di DNA all'interno del nucleo. (D)</p> Signup and view all the answers

Le proteine di ancoraggio della membrana, di solito, come si legano alla cellula e all'ambiente esterno?

<p>Attraversano la membrana, con una parte che si lega alla matrice extracellulare e una parte al citoscheletro. (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale dei recettori di membrana?

<p>Rilevare e legare molecole segnale all'esterno della cellula e iniziare una risposta. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale caratteristica strutturale è comune a tutte le proteine integrali di membrana?

<p>Presentano almeno una parte della catena polipeptidica che si estende su entrambi i lati della membrana. (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa determina la capacità delle proteine di membrana di attraversare il doppio strato lipidico?

<p>La presenza di sequenze di amminoacidi idrofobici con catene laterali non polari. (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è una caratteristica distintiva delle proteine di membrana che NON attraversano il doppio strato lipidico?

<p>Sono agganciate alla membrana tramite un legame covalente a un lipide. (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa descrive il modello del 'mosaico fluido' della membrana cellulare?

<p>Le proteine di membrana diffondono liberamente nel doppio strato lipidico. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale tipo di proteine di membrana sono direttamente coinvolte nella catalisi di reazioni chimiche sulla membrana stessa?

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

Flashcards

Osmosi

L'osmosi è il movimento dell'acqua attraverso una membrana semipermeabile da una zona a maggiore concentrazione di acqua ad una zona a minore concentrazione di acqua.

Pressione osmotica

La pressione osmotica è la pressione che deve essere applicata ad una soluzione per impedire il flusso di acqua attraverso una membrana semipermeabile in una zona a minore concentrazione di acqua.

Soluzione isotonica

Una soluzione isotonica è una soluzione che ha la stessa concentrazione di soluti rispetto ad un'altra soluzione.

Trasporto di membrana

Il trasporto di membrana è il movimento di sostanze attraverso la membrana cellulare.

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Trasporto passivo

Il trasporto passivo è il movimento di sostanze attraverso la membrana cellulare che non richiede energia.

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Trasporto attivo

Il trasporto attivo è il movimento di sostanze attraverso la membrana cellulare che richiede energia.

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Trasportatori di membrana

I trasportatori di membrana sono proteine che si legano a specifici soluti e trasportano questi soluti attraverso la membrana cellulare.

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Tipi di trasporto

I trasportatori possono essere attivi o passivi, a seconda che richiedano o meno energia per il trasporto.

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Trasporto del glucosio

Questo tipo di trasporto utilizza l'energia del trasporto del sodio per spostare il glucosio contro il suo gradiente di concentrazione.

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Sinporto

Il glucosio e il sodio vengono trasportati nella stessa direzione.

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Pompa sodio-potassio

La pompa sodio-potassio utilizza l'energia dell'idrolisi dell'ATP per spostare il sodio fuori dalla cellula e il potassio dentro.

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Gradiente elettrico

Questa pompa contribuisce alla creazione di un gradiente elettrico, poiché escono più cariche positive rispetto a quelle che entrano.

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Osmolarità

La pompa sodio-potassio contribuisce anche a mantenere l'osmolarità del mezzo extracellulare.

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Ruolo del calcio

Il calcio è fondamentale per la regolazione dell'attività cellulare, legandosi a diverse proteine.

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Trasporto del calcio

I trasportatori attivi del calcio sono presenti sulla membrana plasmatica e sulla membrana di alcuni organelli.

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Trasporto ABC

I trasportatori ABC sono caratterizzati da due domini transmembrana e due domini citoplasmatici che legano l'ATP.

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Canali

Proteine di membrana che formano un poro acquoso attraverso cui possono passare specifici tipi di molecole.

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Uniporto

Il trasporto di una singola molecola attraverso la membrana cellulare secondo il suo gradiente di concentrazione.

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Antiporto

Il trasporto di due molecole contemporaneamente in direzioni opposte attraverso la membrana cellulare.

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Diffusione

Il movimento di una molecola attraverso la membrana cellulare secondo il suo gradiente di concentrazione. Non è considerato un tipo di trasporto.

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Diffusione Facilitata

Il movimento di una molecola attraverso la membrana cellulare, secondo il suo gradiente di concentrazione, mediato da proteine di trasporto.

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Trasportatori ABC

Trasportatori transmembrana che utilizzano l'energia dall'idrolisi dell'ATP per trasportare molecole attraverso la membrana cellulare contro il loro gradiente di concentrazione.

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Trasportatori MDR (Multidrug Resistance)

Classe di trasportatori ABC che hanno una funzione detossificante, eliminando sostanze idrofobiche come farmaci dall'organismo.

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Fibrosi cistica

Una malattia genetica causata da mutazioni nel gene CFTR che codifica per un canale del cloruro, un trasportatore ABC, nelle cellule dell'epitelio polmonare.

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CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator)

Un trasportatore ABC responsabile del trasporto del cloruro attraverso la membrana cellulare.

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Muco denso nella fibrosi cistica

Il muco che si forma nell'epitelio polmonare diventa più denso e meno fluido a causa di una funzione CFTR compromessa, aumentando il rischio di infezioni polmonari.

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Diffusione Facilitata: Limite di Velocità

La velocità di passaggio del soluto aumenta con l'aumentare del gradiente, ma raggiunge un limite massimo determinato dal vettore di trasporto.

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Diffusione Facilitata: Definizione

La diffusione facilitata è un tipo di trasporto passivo che utilizza proteine di membrana (trasportatori) per facilitare il movimento di soluti attraverso la membrana cellulare.

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Canali Ionici: Definizione

I canali ionici sono proteine di membrana che formano pori selettivi attraverso i quali gli ioni possono attraversare la membrana cellulare.

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Canali Ionici: Regolazione

I canali ionici possono essere aperti o chiusi da diversi meccanismi, come la differenza di potenziale, la presenza di ligandi o lo stress meccanico.

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Trasporto Attivo: Definizione

Il trasporto attivo richiede energia per spostare soluti contro il loro gradiente di concentrazione, dal punto di minor concentrazione a quello di maggior concentrazione.

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Trasporto Attivo: Fonte di Energia

L'ATP è la principale fonte di energia per il trasporto attivo.

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Trasporto Accoppiato: Definizione

Nel trasporto accoppiato, il movimento di una sostanza secondo il suo gradiente di concentrazione fornisce energia per il movimento di un'altra sostanza contro il suo gradiente.

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Trasporto Accoppiato: Esempio Glucosio-Sodio

Il trasporto attivo accoppiato utilizza il gradiente elettrochimico del sodio per trasportare il glucosio all'interno della cellula.

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Proteine ​​di membrana

Le proteine di membrana sono essenziali per il funzionamento della membrana cellulare. Si possono dividere in quattro categorie principali: proteine di trasporto, proteine di ancoraggio, recettori ed enzimi.

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Proteine ​​di trasporto

Le proteine ​​di trasporto facilitano il movimento di sostanze attraverso la membrana cellulare. Si dividono in due classi: trasportatori e canali.

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Proteine ​​di ancoraggio

Le proteine ​​di ancoraggio collegano la cellula ad altre cellule o al substrato. Hanno una parte che si aggancia all'esterno della cellula (come la matrice extracellulare o altre cellule) e un'altra parte che si aggancia al citoscheletro all'interno della cellula.

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Recettori

I recettori sono proteine ​​che legano molecole specifiche dall'esterno della cellula, riconoscendole e innescando una risposta specifica all'interno della cellula. Hanno una parte esterna che lega il segnale e una parte interna che trasmette il segnale all'interno della cellula.

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Enzimi di membrana

Alcuni enzimi svolgono le loro funzioni direttamente sulla membrana cellulare. Ad esempio, ci sono enzimi che sintetizzano nuovi fosfolipidi o modificano quelli esistenti. Questi enzimi sono necessari per mantenere la struttura e la funzione della membrana.

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Proteine ​​integrali di membrana

Le proteine ​​integrali di membrana attraversano completamente il doppio strato fosfolipidico della membrana cellulare. Hanno una sequenza di amminoacidi idrofobici che le permettono di incorporarsi nel nucleo idrofobico della membrana.

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Proteine ​​periferiche di membrana

Le proteine ​​periferiche di membrana non attraversano il doppio strato fosfolipidico. Sono associate alla membrana tramite legami covalenti con un lipide o tramite interazioni con altre proteine ​​di membrana.

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Modello a mosaico fluido

Il modello a mosaico fluido descrive la struttura dinamica della membrana cellulare. Le proteine ​​di membrana sono immerse in un doppio strato fosfolipidico mobile e possono muoversi liberamente lateralmente.

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Study Notes

Membrana Cellulare Struttura

  • Le membrane cellulari animali dividono la cellula in compartimenti
  • La superficie di membrana interna è circa 10 volte superiore a quella esterna
  • La membrana è formata da un doppio strato lipidico con uno spessore di circa 5 nanometri.
  • Le code idrofobe dei lipidi sono rivolte verso l'interno, mentre le teste idrofile sono rivolte verso l'esterno.
  • La membrana è impermeabile alla maggior parte delle sostanze a causa della sua parte idrofobica.
  • Include proteine di membrana che svolgono diverse funzioni.

Tipi di Lipidi

  • Fosfolipidi: Sono suddivisi in glicerofosfolipidi (derivati dal glicerolo) e sfingofosfolipidi (derivati dalla sfingosina).
  • Glicerofosfolipidi: Formati da glicerolo, due acidi grassi e un gruppo fosfato. Il gruppo fosfato è polare eidrofilico. Ne esistono diversi tipi differenziati da tipologie di catene carboniose e gruppi polari legati al fosfato.
  • Sfingofosfolipidi: Derivati dalla sfingosina, una molecola a lunga catena con un gruppo amminico ed uno o più gruppi ossidrilici. Contengono un acido grasso legato al gruppo amminico della sfingosina. Un esempio è la Sfingomielina, presente nelle guaine mieliniche.
  • Glicolipidi: Sono sfingolipidi a cui sono legati uno o più zuccheri. Se il gruppo zucchero è uno solo, è un monosaccaride, se è una catena di zuccheri, è un oligosaccaride.

Fluidità della Membrana

  • La fluidità della membrana è influenzata dalla temperatura e dalla composizione dei lipidi.
  • La presenza di acidi grassi saturi diminuisce la fluidità, mentre gli acidi grassi insaturi la aumentano.
  • Il colesterolo influenza la fluidità e la permeabilità della membrana. Aumenta la rigidità a basse temperature e riduce la fluidità ad alte temperature.

Proteine di Membrana

  • Le proteine di membrana sono classificate in base alla loro funzione:
    • Trasportatori: Trasportano sostanze attraverso la membrana. Possono essere uniporti, sinporti o antiporti.
    • Canali: Formano canali acquosi per il passaggio di ioni.
    • Recettori: Legano molecole segnale e innescano una risposta cellulare.
    • Enzimi: Catalizzano reazioni chimiche sulla membrana.
    • Proteine di ancoraggio: Legano la cellula al substrato o ad altre cellule.

Trasporto di Sostanze

  • Diffusione semplice: Le molecole passano attraverso la membrana secondo il gradiente di concentrazione.
  • Diffusione facilitata: Le molecole passano attraverso la membrana con l'aiuto di proteine trasportatrici.
  • Trasporto attivo: Le molecole passano contro il gradiente di concentrazione, richiedendo energia. Esempi sono la pompa sodio-potassio e altre pompe ioniche.

Pompa Sodio-Potassio

  • Una proteina di membrana che trasporta attivamente sodio verso l'esterno e potassio verso l'interno della cellula.
  • Richiede energia per funzionare per mantenere i gradienti di concentrazione.
  • È importante per il mantenimento dell'osmolarità e il potenziale elettrico della cellula.

CFTR

  • Proteina di trasporto ABC che coinvolge il trasporto di cloro.
  • Mutazioni in questa proteina provocano la fibrosi cistica.
  • La proteina CFTR è coinvolta nel trasporto di ioni cloruro attraverso le membrane, mantenendo un giusto livello di idratazione delle superfici epiteliali.

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