A cura di Dario Filippini
Trasporti di
membrana
Vedi mappa
concettuale
Mappa concettuale
Membrana cellulare
Trasporto di membrana
Trasporto Attivo
Trasporto
Primario
Trasporto
Secondario
Trasporto Passivo
Osmosi
Diffusione
semplice
Diffusione
facilitata
Indietro
Fonte principale: Wikipedia
I trasporti di membrana sono essenziali per la vita cellulare poiché permetto il passaggio di
molecole di nutrimento per la cellula
Per capire meglio come avvengono questi trasporti dobbiamo prima capire come è fatta la
membrana cellulare
Membrana Cellulare
Membrana cellulare
é un sottile rivestimento (50 Angstrom), che delimita la cellula in tutti gli organismi viventi, la
separa con l'ambiente esterno e ne regola gli scambi con questo.
Formata in prevalenza da fosfolipidi, viene chiamata anche "doppio strato fosfolipidico". Nella
componente lipidica si vanno a collocare, con importanti funzioni fisiologiche, proteine e una
piccola percentuale di glucidi, in forma di glicoproteine e glicolipidi, e di molecole di colesterolo
che la stabilizzano.
La membrana cellulare svolge 4 funzioni
fondamentali
1. Permettere il passaggio selettivo delle molecole
destinate ad entrare all’interno della cellula.
2. Consentire l’uscita verso la matrice extracellulare
delle sostanze da eliminare, che possono essere
tossiche per la cellula;
3. Impedire che agenti esterni possano
danneggiare fisicamente i componenti interni
della cellula;
4. Mantenere costante il pH del citosol.
Vedi trasporto di
membrana
Vedi schema di
una membrana
vedi posizione dei
fosfolipidi
Approfondisci
fosfolipidi
indietro
indietro
Fosfolipidi
I fosfolipidi hanno la struttura molto simile a quella dei lipidi, senza di essi la cellula non
potrebbe esistere poiche hanno l’importantissimo compito di confinare gli organuli ed il
citoplasma.
Sono posizionati in modo tale da avere la testa idrofila a contatto con l’ambiente acquoso
interno od esterno.
Un fosfolipide si può dividere in:
Coda idrofoba
Testa idrofila
Acidi grassi
Fosfolipide
indietro
Trasporto di membrana
Con il termine trasporto di membrana ci si riferisce a diversi processi attraverso i quali la cellula
è in grado di permettere l'attraversamento delle membrane biologiche alle molecole che non
sono in grado di diffondervi autonomamente.
I trasporti si possono dividere in due tipi:
Trasporto passivo
Trasporto attivo
indietro
Trasporto attivo
Il trasporto attivo è il trasporto di molecole attraverso la membrana plasmatica mediato da una proteina
transmembrana detta trasportatore di membrana. A differenza di quanto avviene nel trasporto passivo, nel
trasporto attivo è richiesta una spesa energetica ed è sempre necessaria la mediazione di un trasportatore.
In questa forma di trasporto le molecole si muovono contro un gradiente elettrico, chimico o elettrochimico.
Si distinguono due classi principali di trasporto attivo: il trasporto primario, che usa direttamente l'energia
per ottenere il trasporto e quello secondario, in cui avviene trasporto di una sostanza resa possibile dal
trasporto primario di un'altra.
Trasporto
Secondario
Trasporto
Primario
indietro
Trasporto attivo primario
Nel trasporto primario il consumo di ATP, è accoppiato direttamente al movimento della
sostanza attraverso la membrana. Un tipico trasportatore primario, presente universalmente
nelle cellule è la pompa sodio-potassio
Schema di molecola di Adenosin Trifosfato (ATP)
indietro
Trasporto attivo secondario
Nel trasporto secondario non viene speso direttamente ATP, ma viene sfruttata la differenza di
potenziale elettrochimico creata dai trasportatori attivi che pompano ioni al di fuori della cellula.
Questo significa che il trasporto secondario si basa comunque sul consumo di ATP, che permette
di mantenere la differenza di potenziale senza la quale non ci sarebbe possibilità di trasporto
secondario.
I tre tipi di trasporto
secondario:
I. Uniporto
II. Simporto
III. Antiporto
indietro
Trasporto Passivo
Il trasporto passivo consiste nel passaggio di molecole secondo gradiente. Per tale passaggio
non è richiesto l’utilizzo di energia biochimica (come ATP). Esso può essere mediato da proteine
di membrana. Questo tipo di trasporto può essere di due tipi differenti: diffusione semplice,
diffusione facilitata.
Il trasporto passivo può avvenire in 3 modalità:
Osmosi
Diffusione
semplice
indietro
Diffusione
facilitata
Osmosi
Il termine osmosi indica la diffusione del solvente attraverso una membrana semipermeabile
liquido a minor concentrazione di soluto verso quello a maggior concentrazione di soluto,
quindi secondo il gradiente di concentrazione.
L'osmosi è un processo fisico spontaneo, che tende a diluire la soluzione più concentrata, e a
ridurre la differenza di concentrazione.
Applicazione dell’osmosi
nella tecnologia moderna
Ogni soluzione possiede una pressione osmotica che è
direttamente proporzionale alla sua molarità
Esempio
Torna indietro
Osmosi nella tecnologia
Osmosi inversa
Se io ho due liquidi, uno con acqua sporca ed uno con l’acqua pulita separati da una membrana
semipermeabile otterrò che l’acqua pulita andrà in quella sporca per osmosi, poiché l’acqua
sporca ha un gradiente di salinità maggiore dell’acqua pulita.
Ma se io con una pompa costringo l’acqua sporca a passare nella membrana semipermeabile
superando la pressione osmotica otterrò dell’acqua distillata.
Questa procedura si chiama osmosi inversa o ultrafiltrazione ed è utilizzata per depurare l’acqua.
È stata utilizzata la prima volta nelle portaerei nucleari americane per produrre acqua dolce da
quella salata evitando così continui rifornimenti
Elettrosmosi
Osmosi nei cibi
Esiste anche l’elettrosmosi
che consiste nel passaggio di
corrente elettrica tra i due
contenitori accelerando il
passaggio di ioni e quindi
della pressione osmotica
L’osmosi è anche utilizzata
per conservare meglio i
cibi con le tecniche di
Salatura e Salamoia
Torna indietro
150
=acqua 100
Concentrazione: 53/10
Per osmosi l’acqua passerà dalla
soluzione meno concentrata
alla più concentrata finche non
avranno lo stesso gradiente di
salinità
indietro
=acqua 50
100
Membrana semipermeabile
Concentrazione: 51/10
Concentrazione:
Diffusione semplice
La diffusione semplice è un tipo di trasporto che non necessita di nessun sistema proteico. Le
molecole sono capaci di diffondere facilmente attraverso il doppio strato lipidico.
Le molecole apolari passano facilmente perché la zona interna della membrana è costituita de
catene idrocarburiche. Anche piccole molecole polari come l'acqua, l'urea, il glicerolo e l'etanolo
e l'indolo riescono a passare pur con una certa difficoltà.
Nonostante la sua forte polarità l'acqua riesce a passare perché essendo molto piccola sguscia
facilmente tra di esse. In questo tipo di trasporto, il gradiente di concentrazione è favorevole, ed
è di segno positivo. Non c'è pertanto una spesa energetica in termini di ATP per spingere la
molecola dall’altra parte della membrana.
Torna indietro
Diffusione Facilitata
La diffusione facilitata è un processo di trasporto passivo cellulare, simile alla diffusione
semplice. Come la diffusione semplice è un trasporto di una specie chimica secondo gradiente;
ma vi differisce per altri aspetti. Le molecole polari grosse e gli ioni passano con difficolà e molto
lentamente nella zona delle catene idrocarburiche della membrana e al limite non riescono
proprio a passare.
Per far passare queste macromolecole la cellula utilizza delle proteine canale che le fanno
passare senza farle entrare in contatto con le sostanze idrofobe che costituiscono la membrana,
quindi facilitando la diffusione di questi elementi
Torna indietro