Comunicazione fra cellula e ambiente

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Comunicazione fra cellula e ambiente
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Omeostasi

• Capacità di un organismo di mantenere costanti le
  condizioni chimico-fisiche interne anche al
  variare delle condizioni ambientali esterne.
• Il termine "omeostasi" fu coniato da Walter
  Cannon nel 1926, in riferimento alla capacità del
  corpo di regolare la composizione e il volume del
  sangue e, di conseguenza, di tutti i fluidi
  extracellulari in cui sono immerse le cellule
  deriva dal greco ómoios, "simile", e stasis,
  "posizione"

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Omeostasi

• Tutti gli organismi presentano meccanismi
  omeostatici a livello di ogni singola cellula, in
  quanto, per vivere, le componenti di una cellula
  devono essere mantenute a concentrazioni più o
  meno uniformi.
• La membrana cellulare è responsabile del
  controllo delle sostanze che entrano ed escono
  dalla cellula
• le sostanze essenziali al metabolismo devono
  poter entrare
• i materiali di scarto devono poter uscire prima
  di raggiungere concentrazioni tossiche

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Omeostasi nella cellula meccanismi di trasporto

• Per mantenere costanti i propri equilibri
  biochimici, la cellula possiede diversi tipi di
  meccanismi di trasporto
• Passivo non vi è consumo di energia
• attivo è richiesto un apporto energetico.
• l'omeostasi può essere inteso come un continuo
  sforzo dellorganismo e delle sue unità
  costitutive per mantenere le proprie
  caratteristiche rispetto all'ambiente esterno e
  la propria identità biologica.

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Il trasporto attraverso la membrana
Il passaggio delle sostanze attraverso la
membrana può avvenire per

• trasporto passivo (senza dispendio di energia)
• trasporto attivo (con impiego di energia)

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(No Transcript)
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Diffusione semplice
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Una sostanza si sposta seguendo il gradiente di
concentrazione dalla zona più concentrata alla
zona meno.
concentrazione elevata
concentrazione minore
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Lo scambio dei gas negli alveoli polmonari
avviene per diffusione
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Permeabilità selettiva
Il doppio strato di lipidi è permeabile

• Alle molecole molto piccole (H2O, CO2, O2)
• Alle molecole liposolubli (Idrofobe, non polari)

Il doppio strato di lipidi è impermeabile

• Alle grosse molecole e alla maggior parte delle
  molecole solubili in acqua.
• Agli ioni (K, Cl-, Na )

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Diffusione facilitata
La diffusione avviene grazie ad una proteina di
trasporto.

• N .B.
• Non vi è dispendio di energia
• Avviene secondo il gradiente di concentrazione

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Alcune proteine di mebrana permettono il
passaggio delle sostanze non liposolubili
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N.B. I canali sono generalmente selettivi una
sola ben precisa sostanza li può attraversare e
nessunaltra.
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(No Transcript)
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Certi canali possono aprirsi e richiudersi
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Esempio Canale ionico che permette il passaggio
di anioni
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Trasportatori di membrana

• Possono crearsi e distruggersi rapidamente
• Certi possono chiudersi ed aprirsi
• gt Cambiano la permeabilità della membrana

• Sono spesso molto selettivi

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Esempio di proteine di trasporto
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Osmosi
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Lacqua si sposta dal lato ipotonico (diluito) al
lato ipertonico (concentrato)
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L osmosi è lacqua che si sposta seguendo il
suo gradiente di concentrazione
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Ipertonica
Ipotonica
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• Globuli rossi in soluzioni
• Isotonica
• Ipotonica
• Ipertonica

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Globuli rossi in mezzo Ipertonico
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Losmosi gioca un ruolo importante nello
spstamento dei liquidi allinterno dellorganismo
Liquido interstiziale
LIQUIDO INTRACELLULARE
SANGUE
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Un pesce vive nellacqua di mare. Il mare è un
mezzo ipo, iper o isotonico?
Lacqua di mare è Ipertonica
Come può sopravvivere il pesce?
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Trasporto attivo
Assomiglia alla diffusione facilitata (necessita
di un trasportatore) MA

• Richiede energia
• Può avvenire in senso contrario al gradiente di
  concentrazione
• Necessita di un trasportatore (proteina di
  trasporto)

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Trasporto attivo
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Pompa Sodio-Potassio
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Pompa Sodio-Potassio
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Pompa Sodio-Potassio
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(No Transcript)
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Il Trasporto attivo permette alle cellule di
conservare un ambiente interno differente dalla
composizione dellambiente esterno
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Trasporto mediato da vescicole

• Esocitosi
• Endocitosi

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(No Transcript)
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Endocitosi

• Lendocitosi è il processo cellulare tramite il
  quale il materiale che deve essere introdotto
  nella cellula viene circondato da vescicole di
  membrana o da vacuoli e riversato nel citoplasma.

• Si parla di endocitosi mediata da recettori
  quando il passaggio di molecole specifiche
  allinterno della cellula avviene tramite
  unintroflessione della membrana cellulare che
  forma una vescicola membranosa. Le vescicole
  contengono i recettori e le molecole da essi
  trasportate.

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endocitosi mediata da recettori
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endocitosi mediata da recettori
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Caso particolare di endocitosi la Fagocitosi
Fagocitosi Endocitosi di una grossa struttura
Fagocitosi di un batterio
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Caso particolare di endocitosi la Pinocitosi
Pinocitosi Endocitosi sostanze liquide
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Esocitosi
la cellula può secernere materiale all'esterno
tramite esocitosi. Nell'esocitosi, vescicole
contenenti le sostanze da espellere si fondono
con la membrana plasmatica.