Concetti Chiave
- La membrana cellulare funge da contorno e barriera, regolando la permeabilità e permettendo il trasporto di sostanze.
- È costituita da un doppio strato di fosfolipidi e colesterolo, creando un mosaico fluido che consente il movimento delle molecole.
- Le proteine di membrana possono essere integrali, che attraversano completamente la membrana, o periferiche, che si ancorano alla parte interna.
- Il colesterolo stabilizza la membrana, mantenendo la fluidità ottimale in risposta a variazioni di temperatura.
- La membrana è coinvolta nei processi di rilevamento del segnale e nella comunicazione tra le cellule.
Funzioni della membrana:
1. contorno e barriera di permeabilità;
2. processi di trasporto;
3. rilevamento del segnale;
4. comunicazione cellula cellula;
Struttura del doppio strato
Le membrane sono essenzialmente formate da un doppio strato di molecole anfipatiche (fosfolipidi e colesterolo, con le teste polari idrofiliche che puntano verso l’esterno e le code idrofobiche che puntano verso l’interno) in continuo movimento (un “mosaico fluido”), di circa 6nm di spessore, in cui sono distribuite (come galleggiassero) proteine specifiche per ogni cellula. I fosfolipidi che la costituiscono sono dotati di una notevole mobilità in senso orizzontale, continuando a spostarsi; c'è anche la possibilità di spostamento di un fosfolipide dallo strato esterno a quello interno (flip flop).
Ruolo delle proteine di membrana
Sulla membrana sono presenti proteine:
• integrali: attraversano tutta la membrana, da parte a parte. Spesso nella parte extracellulare queste proteine sono modificate, spesso glicosilate, l'aggiunta di catene di carboidrati;
• periferiche: ancorate alla faccia interna della membrana;
Il colesterolo riempie gli spazi tra le code dei fosfolipidi, e come questi esso è anfipatico (ha doppia natura, polare e apolare, in diverse zone della molecola), e si orienta dunque in modo che i gruppi polari OH siano vicini alle teste polari dei fosfolipidi. La sua presenza è molto importante per regolare la fluidità della membrana: la presenza di colesterolo rende infatti stabile e funzionante la membrana anche entro un certo range di variazione di temperatura; con un aumento della temperatura si tenderebbe ad un aumento della fluidità della membrana, e viceversa una diminuzione di temperatura tenderebbe a impaccare le code dei fosfolipidi: il colesterolo mantiene invece la fluidità al valore ottimale (per variazioni di temperatura non troppo elevate).
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali funzioni della membrana cellulare?
- Com'è strutturato il doppio strato della membrana?
- Qual è il ruolo del colesterolo nella membrana cellulare?
La membrana cellulare svolge funzioni fondamentali come contorno e barriera di permeabilità, processi di trasporto, rilevamento del segnale e comunicazione tra cellule.
Il doppio strato della membrana è composto da molecole anfipatiche, come fosfolipidi e colesterolo, con teste polari idrofiliche rivolte verso l'esterno e code idrofobiche all'interno, creando un "mosaico fluido" di circa 6 nm di spessore.
Il colesterolo regola la fluidità della membrana, mantenendola stabile e funzionante anche con variazioni di temperatura, evitando che diventi troppo fluida o troppo rigida.
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