LPPLout ↔+

[ ][ ] [ ] eq

in

KPL

LP=[ ]

[ ] [ ] eqout

KPL

LP=

inLPLP +↔

COTRASPORTI E CONTROTRASPORTI (TRASPORTI ATTIVI SECONDARI)

TRASPORTI ATTIVI PRIMARI

PMCA: Plasma Membrane Calcium ATPase SERCA: Smooth Endoplasmic Reticulum Calcium ATPase

TRASPORTO MEDIATO DA PROTEINE 1) E’ possibile contro gradiente di concentrazione 2) Mostra saturazione 3) Mostra competizione 4) Mostra specificità di substrato

DIFFUSIONE SEMPLICE 1) Sempre secondo gradiente di

concentrazione 2) Aumento lineare velocità trasporto con

gradiente concentrazione 3) Non mostra competizione 4) Non mostra specificità di substrato, ma

dipende dal coefficiente di partizione olio/acqua

ENERGIA E DIFFUSIONE

[ ][ ]A

BBA C

CTRG ln⋅⋅=∆ →

Variazione di energia libera associata al flussso da A verso B

[ ][ ]B

AAB C

CTRG ln⋅⋅=∆ →

Variazione di energia libera associata al flussso da B verso A

R; 1.987 cal K-1 mole -1 T; temperatura assoluta

La relazione fornisce la variazione di energia libera (∆G) associata alla diffusione delle molecole dal compartimento A al compartimento B. Se [C]A> [C]B allora ∆G<0 ed il processo procede spontaneamente da A verso B. Nel caso in cui [C]A=1000 [C]B avremo che ∆G=-4092.3 cal mole-1 (a 25 °C). Nel caso del flusso delle molecole da B ad A allora ∆G=+4092.3 cal mole-1 ed il processo non avviene spontaneamente.

N.B.: QUESTE CONSIDERAZIONI VALGONO PER MOLECOLE NEUTRE O IN ASSENZA DI DIFFERENZE DI POTENZIALE TRA I DUE COMPARTIMENTI.

Nel caso di un gradiente elettrico il lavoro compiuto per muovere le cariche nel campo sarà: ∆G = zF∆V (z è la valenza; F vale F=23062 cal V -1 mole -1; ∆V è la differenza di potenziale tra A e B)

QUANTO VALE IL ∆G COMPLESSIVO DI UN SISTEMA DI TRASPORTO?

Come esempio consideriamo la Na/K ATPasi. Questo sistema di trasporto attivo I° ha una stechiometria di 3 Na+:2K+ per ogni ciclo di trasporto in cui viene idrolizzata una molecola di ATP.

3 Na+ 2 K+

ATP ADP+Pi

Se ∆V=60 mV; [Na]i=10 mM; [Na]o=140 mM; [K]i=150 mM; [K]o=5 mM ∆GNa=3x[(23062x(0.06)+1.98x298.15xln(0.14/0.01)]=3x(1383.7+1557.2)=3x2940.9 ∆GK=2x[23062x(-0.06)+1.98x298.15xln(0.15/0.005)]=2x(-1383.7+2007.9)=2x624.2 Il ∆G totale del trasporto sarà di circa 10071 cal/ciclo <-14300 cal/ciclo dovute all’idrolisi di ATP. Pertanto il ∆G complessivo sarà<0 ed il trasporto é termodinamicamente favorito. (F=23062 cal V -1 mole -1) & (R=1.98 cal mole -1 K-1)

∆V=60 mV

0 mV

-60 mV

OUT

IN

La principale differenza tra liquido intracellulare e liquido extracellulare consiste nel fatto che: 1) Il primo ha una tonicità inferiore 2) I principali ioni extracellulari sono sodio, cloro, bicarbonato 3) Il rapporto sodio cloro è di 30:1 nel liquido extracellulare e 1:30 in quello intracellulare 4) I principali ioni intracellulari sono sodio, cloro, bicarbonato 5) I principali ioni extracellulari sono potassio, fosfato e calcio

La membrana plasmatica di una cellula eucariote è una struttura di natura: 1) Lipo-glico-proteica 2) Lipidica 3) Proteica 4) Lipo-proteica 5) Glico-proteica

Quale delle seguenti molecole può attraversare la membrana per semplice diffusione: 1) Una molecola di ossigeno 2) Una proteina carica negativamente 3) Una proteina carica positivamente 4) Uno ione potassio 5) Una molecola d’acqua

Quale delle seguenti molecole può attraversare la membrana per semplice diffusione: 1) Una molecola di glucosio 2) Una proteina carica negativamente 3) Una proteina carica positivamente 4) Un acido grasso a lunga catena 5) Una molecola d’acqua

Un globulo rosso immerso in una soluzione acquosa si rigonfia e scoppia. Si deduce che: 1) La soluzione è ipertonica 2) La soluzione è ipotonica 3) La soluzione è isotonica 4) La soluzione è ipotermica 5) La soluzione è idroponica La permeabilità della membrana alle molecole è tale per cui: 1) Grosse molecole insolubili permeano attraverso pori selettivi 2) Grosse molecole insolubili permeano per trasporto facilitato 3) Il flusso è proporzionale al coefficiente di partizione olio/acqua 4) Il flusso è inversamente proporzionale al coefficiente di partizione 5) Nessuna delle precedenti