Concetti Chiave
- Il rapporto tra superficie e volume limita la dimensione delle cellule, poiché il volume cresce più rapidamente della superficie, influenzando lo scambio di sostanze.
- Il modello a mosaico fluido descrive la membrana plasmatica composta da un doppio strato fosfolipidico, separando l'ambiente esterno dall'interno della cellula.
- I fosfolipidi della membrana hanno una testa idrofila che interagisce con l'acqua e code idrofobiche che interagiscono con sostanze apolari.
- Le proteine di membrana si dividono in integrali, che attraversano il doppio strato lipidico, e periferiche, che si trovano su un solo lato della membrana.
- I carboidrati sulla superficie esterna della membrana formano glicolipidi e glicoproteine, cruciali per il riconoscimento e l'adesione cellulare.
Indice
La dimensione delle cellule
La dimensione delle cellule è limitata dal rapporto tra la superficie e il volume.
Volume = coincide con la quantità di attività svolta nella cellula in una data Unità di tempo.
Superficie = determina la quantità di sostanza che la cellula può scambiare con l'esterno.
Il volume di un oggetto aumenta più velocemente della superficie -> in una cellula, l'attività chimica aumenta più velocemente della quantità di sostanze che può scambiare con l'esterno -> le cellule distribuiscono le sostanze da un punto all'altro più facilmente se sono piccole.
Funzione della membrana plasmatica
Tutte le cellule hanno una membrana plasmatica (o membrana cellulare esterna). Questa separa ambiente esterno e interno. L'ambiente interno della cellula è chiamato citoplasma. Attraverso il citoplasma, le cellule assimilano le sostanzwe necessarie ed eliminano i prodotti di rifiuto.
I costituenti delle membrane sono:
Struttura dei fosfolipidi
I principali componenti della membrana plasmatica sono I fosfolipidi. Questi si organizzano in un doppio strato fosfolipidico che forma la struttura di base delle membrane cellulari, detta modello a mosaico fluido.
I fosfolipidi presentano due porzioni distinte:
- Regione idrofila, la "testa" = è dotata di carica elettrica e per questo motivo si associa con le molecole polari dell'acqua
- Regione idrofobica, le "code" = le estremità apolari degli acidi grassi fosfolipidici, che si associano solamente con altre sostanze apolari, quindi fra di loro.
In alcune membrane, tra i fosfolipidi si può presentare anche un asteroide, il colesterolo, che dà maggiore resistenza alla membrana.
Proteine di membrana
Le proteine di membrana Sono principalmente di due tipi:
- Proteine integrali = presentano regioni sia idrofobiche che idrofile e solo quindi immerse completamente o parzialmente dello strato fosfolipidico. Quelle che sporgono sia all'esterno che all'interno della cellula, esponendo due estremità diverse, sono dette "proteine transmembrana".
- Proteine periferiche = prive di regioni idrofobiche, non sono immerse nel doppio strato fosfolipidico. Presenta due porzioni polari che interagiscono con l'estremità polari delle molecole dei fosfolipidi. Possono trovarsi solo su un lato della membrana, ma non su entrambi. Questo conferisce le due superfici della membrana proprietà diversa.
Carboidrati associati alle membrane
I carboidrati associati alle membrane possono essere di due tipi:
- Glicolipide = carboidrato unito a un lipide tramite legami covalenti. Il carboidrato fuoriesce dalla superficie cellulare verso l'esterno e può servire da segnale di riconoscimento tra cellule che devono interagire.
- Glicoproteina = una o più catene carboniose unite a una proteina tramite legami covalenti.
I carboidrati compongono sulla superficie esterna delle membrane una sorta di codice per il processo di riconoscimento e l'adesione tra cellule cellule.
Domande da interrogazione
- Qual è il limite principale alla dimensione delle cellule?
- Cosa separa la membrana plasmatica e quali sono i suoi principali componenti?
- Come si organizzano i fosfolipidi nella membrana plasmatica e quale funzione hanno le loro porzioni distinte?
- Quali sono i due tipi principali di proteine di membrana e come differiscono?
La dimensione delle cellule è limitata dal rapporto tra la superficie e il volume, poiché il volume aumenta più velocemente della superficie, limitando la quantità di sostanze che la cellula può scambiare con l'esterno.
La membrana plasmatica separa l'ambiente esterno dall'interno della cellula e i suoi principali componenti sono lipidi, proteine e carboidrati.
I fosfolipidi si organizzano in un doppio strato fosfolipidico, formando il modello a mosaico fluido. La loro regione idrofila (testa) si associa con le molecole polari dell'acqua, mentre la regione idrofobica (code) si associa con altre sostanze apolari.
Le proteine di membrana sono principalmente di due tipi: proteine integrali, che presentano regioni sia idrofobiche che idrofile e possono essere immerse completamente o parzialmente nello strato fosfolipidico, e proteine periferiche, prive di regioni idrofobiche e non immerse nel doppio strato fosfolipidico, interagendo solo con le estremità polari dei fosfolipidi.
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