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Fisiologia generale


Membrana plasmatica: costituita da proteine, fosfolipidi, glicolipidi e colesterolo.

I fosfolipidi hanno una coda idrofoba e una testa idrofila, si dispongono a formare un doppio foglietto con le code idrofobiche all’interno.

Le proteine di membrana si classificano in:
-proteine integrali o intrinseche, immerse nel doppio strato fosfolipidico;
-proteine periferiche o estrinseche, sulla superficie della membrana (sia interna che esterna), interagiscono con la membrana attraverso interazioni elettrostatiche con le proteine integrali;
-proteine-recettore, sul versante extracellulare della membrana, legando specifiche molecole a cui sono affini (primi messaggeri) ricevono un messaggio chimico e cambiano conformazione, interagendo con altre molecole proteiche che trasferiscono il messaggio all’interno della membrana (trasduzione del segnale);
-proteine-canale o transmembrana, sono attivate dal processo di trasduzione, sono proteine intrinseche che, cambiando conformazione, permettono l’apertura di un canale che lascia passare certi ioni (secondi messaggeri).

Meccanismi di trasporto:
• Trasporto senza attraversamento di membrana: le sostanze passano da un lato all’altro della membrana per mezzo di vescicole;
• Trasporto con attraversamento di membrana: può avvenire con diversi meccanismi:
- trasporto passivo, (ovvero senza consumo di energia) può avvenire senza intervento di molecole trasportatrici (diffusione libera) o tramite molecole trasportatrici (diffusione facilitata). La forza che permette il trasferimento delle molecole in questi casi è il gradiente (di concentrazione o elettrico), cioè la forza che tende a muovere una molecola dalla zona a maggior concentrazione verso quella a minor concentrazione.
La diffusione è il meccanismo con cui atomi e molecole in un fluido si mescolano in virtù del loro moto casuale dovuto alla temperatura (moto browniano). La legge di Fick dice che:  
diffusione = -(coeff.di diffusione)x(area)x(conc.min-conc.magg.)/(spessore membrana)

- trasporto attivo, (agisce contro il gradiente, quindi necessita di ATP) si verifica in presenza di proteine di trasporto specifiche che alternano due conformazioni: nella prima, i siti di legame per la molecola da trasportare sono rivolti verso il liquido extracellulare e legano la molecola con una certa affinità; nella seconda, i siti di legame sono rivolti verso il citosol e legano la molecola con diversa affinità. Un esempio di questo meccanismo è la pompa sodio-potassio, una proteina integrale raccoglie 3 ioni Na+ dallo spazio intracellulare, ma non è in grado di portarli all’esterno della cellula fino a quando non risulta attivata a seguito di fosforilazione (cessione di un gruppo fosfato da parte di una molecola di ATP). Ciò permette un cambio di conformazione della pompa, che si “apre” verso l’esterno della cellula, liberando gli ioni Na+ nello spazio extracellulare. A questo punto 2 ioni potassio presenti all’esterno della cellula possono essere legati dalla proteina: questo passaggio induce la defosforilazione della pompa e il conseguente ritorno alla conformazione originale, che permette il rilascio degli ioni K+ nel citosol.

Canali ionici: proteine integrali, come la pompa sodio-potassio, che si dispongono a formare dei canali. Quando il canale è attivato, il tempo dello stato di apertura è maggiore di quello di chiusura, aumentando quindi il flusso di correnti ioniche tra interno ed esterno della cellula. I canali ionici si classificano in:
- canali passivi voltaggio-dipendenti (aperti da voltaggio, cioè da variazioni del potenziale di membrana);
- canali ligando-operati (aperti da un segnale chimico);
- canali delle gap junction.

Tratto da FISIOLOGIA di Giulia Bonaccorsi
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