Esercizi: Il trasporto di membrana

Distingui tra trasporto passivo e trasporto attivo attraverso la membrana, indicando quale dei due richiede un apporto di ATP e in quale direzione si muovono le sostanze in ciascun caso.

Che cos'è la diffusione semplice? Fai due esempi di sostanze che entrano o escono dalle cellule con questo meccanismo e spiega quali caratteristiche hanno in comune.

Spiega che cosa sono l'endocitosi e l'esocitosi e fai un esempio biologico concreto per ciascuno di questi processi.

Il glucosio entra nella maggior parte delle cellule per diffusione facilitata. Spiega in che cosa consiste questo meccanismo, quali proteine intervengono e in che cosa si differenzia dalla diffusione semplice.

Osserva lo schema della pompa sodio-potassio. Indica quale ione corrisponde alle particelle A e quale alle B, spiega perché questo meccanismo è considerato trasporto attivo e quale conseguenza ha sulla carica elettrica della membrana lo scambio disuguale di ioni.

Un globulo bianco inglobano un batterio per distruggerlo. Quale tipo di endocitosi compie e come si chiama la vescicola che si forma? Descrivi brevemente il processo.

Si analizza l'assorbimento di $\text{K}^+$ nelle radici di piantine di orzo in un mezzo idroponico. Aggiungendo alla coltura il dinitrofenolo (DNP), una sostanza che disaccoppia la sintesi mitocondriale di ATP senza frenare il consumo di $\text{O}_2$, l'assorbimento di $\text{K}^+$ si arresta immediatamente e lo ione comincia a uscire lentamente dalla radice, cosicché il $\text{K}^+$ accumulato viene progressivamente perso. Interpreta questi dati deducendo il meccanismo di trasporto coinvolto nella captazione di $\text{K}^+$, giustifica perché il blocco dell'ATP provoca la dissipazione del gradiente elettrochimico accumulato e prevedi che cosa accadrebbe all'assorbimento se, in assenza di DNP, si abbassasse la temperatura a $0\ \text{°C}$.

L'ouabaina è un farmaco che inibisce la pompa $\text{Na}^+/\text{K}^+$. Prevedi che cosa accadrà, a medio termine, al gradiente del sodio della cellula e al trasporto accoppiato del glucosio che utilizza tale gradiente nell'intestino, e motiva la tua risposta.

Un paziente è affetto da una forma di ipercolesterolemia familiare dovuta a una mutazione nel gene del recettore delle LDL. Il recettore mutato viene sintetizzato e inserito nella membrana plasmatica, dove è in grado di legare normalmente le LDL circolanti, ma è privo della coda citosolica che interagisce con l'adaptina e la clatrina. Di conseguenza, il colesterolo non entra nelle cellule e si accumula nel sangue, nonostante la pinocitosi dei soluti extracellulari resti intatta. Giustifica quale tipo di trasporto vescicolare è bloccato e perché la cellula non può internalizzare il ligando, e discuti se un aumento compensatorio della pinocitosi permetterebbe di supplire efficacemente a questa carenza.