Istologia - Membrana plasmatica

Membrana plasmatica

È l’organulo più esterno ed è anche chiamato plasmalemma. È un sistema arcaico di lipidi

anfipatici e proteine che si organizzano per formare delle compartimentazioni che dividono

l’ambiente extracellulare da quello intracellulare. La struttura base della membrana

unitaria è formata da una struttura portante di bilayer anfipatico. I lipidi hanno una

struttura formata da testa polare idrofila e coda idrofobica. Per osservare la membrana

bisogna usare il microscopio elettronico perchè si usa una colorazioen di contrasto che usa

metalli pesanti. Si vede la tipica struttura a binario con due linee dense agli elettroni e

una linea intermedia chiara. I sali di metalli pesanti sono affini alle teste polari. In questo

bilayer portante si dispongono delle proteine che possono essere:

-intrinseche: sulla loro superficie ci sono dei residui di amminoacidi idrofobici grazie ai

quali la proteina può affondare nello spessore del bilayer. Sono più difficili da asportare.

Possono essere a parziale spessore o a tutto spessore.

-estrinseche: sono toralmente idrofile quindi si limitano a formare legami a ponte di

idrogeno con le teste polari dei lipidi. Sono molto mobili. Si trovano sia sul versante

citoplasmatico che extracellulare.

A temperatura fisiologica, cioè 38 gradi, il bilayer è semifluido. Questo fa sì che sia le

proteine intrinseche che estrinseche possano traslare sia autonomamente sia grazie

all’azione di proteine contrattili. Il plasmalemma possiede anche una componente glicidica,

sottoforma di oligosaccaridi ramificati e legati covalentemente alle molecole della

membrana solo sul versante extracellulare. Si possono avere sia delle glicoproteine

intrinseche, sia estrinseche, sia dei glicolipidi. All’estremità di queste catene glicidiche è

sempre presente un monosaccaride particolare l’acido sialico. Questo acido sialico in

posizione 6 anzichè avere legato un ossidrile ha un carbossile. A pH fisiologico questo

ossidrile è sempre ionizzato. L’acido sialico è quindi un anione e la sua presenza fa sì che

la superficie glicidica della faccia esterna del plasmalemma sia carica negativamente che

non ha nulla a che fare con il potenziale di membrana. Si trovano legati alla membrana

inoltre dei lunghi polimeri lineari di zuccheri sostituiti detti glicosamminoglicani o GAG. In

questi zuccheri si alternano uno zucchero amminico e uno carbossilico. Anche i GAG

contribuisco alla carica anionica negativa della porzione zuccherina della membrana.

PERMEABILITÀ DI MEMBRANA

La permeabilità di membrana si divide in:

-trasporto passivo: non richiede energia e avviene secondo un gradiente elettrochimico.

Secondo questo gradiente le persone possono attraversare la membrana grazie a:

Diffusione facilitata: in cui la molecola idrofilica attraversa

la membrana con dei canali formati da proteine intrinseche

come i carriers. I carriers hano anche una funzione

recettoriale. I trasportatori sono saturabili. La quantità di

sostanza che passa attraverso i carrier è direttamente

proporzionale alla concentrazione esterna. Se si supera una

certa soglia si vede che aumentando la quantità di sostanza,

quella che riesce a passare non cambia perchè significa che

che tutti i trasportatori sono impegnati al massimo della loro velocità di trasporto. Se

si vuole alzare la curva bisogna aumentare per via trascizionale il numero di

trasportatori. Se questi non aumentano si arriverà ad un plateau. Questo è un

meccanismo che la cellula usa per regolare il flusso delle stostanzs

Diffusione semplice: in cui la molecola attraversa la membrana senza bisogno di

proteine.

-trasporto attivo: avviene contro gradiente elettrochimico quindi necessita di energia. Le

molecole coinvolfe sono proteine intrinseche di membrana che fungono da ATPasi. Ad ogni

ciclo si consuma energia per l’idrolisi di ATP per compiere un lavoro. Si può avere un

sistema di antiporto o simporto. Un esempio di questo tipo di trasporto sono le pompe

sodio-potassio a cui è dovuto il mantenimento della differenza di potenziale di membrana a

riposo di circa -70mV. Al mantenimento di questo potenzile in realta partecipano due

dispositivi. Uno è una permeasi sodio-potassio che ad ogni ciclo prende due ioni sodio e li

porta all’esterno permettendo l’entrata di uno ione potassio. L’altro è il canale di fuga del

potassio che da fuoriuscire uno ione potassio creando un ulteriore squilibrio tra le cariche

positive esterne e quelle negative interne.

ESOCITOSI E ENDOCITOSI

Attraverso la membrana possono passare anche macromolecole grandi e in questo caso non

si parla più di permeabilità di membrana ma du esocitosi e endocitosi. L’esocitosi riguarda

il materiale esportato all’esterno della cellula, mentre l’endocitosi riguarda il trasporto

dall’esterno all’interno della cellula. Esiste anche una terza forma di trasporto: la

gemmazione. Esocitosi

Perchè possa avvenire l’esocitosi le macromolecole e

le particelle devono essere preventivamente raccolte

all’interno di una vescicola delimitata membrana.

L’organulo deputato alla sintesi di queste vescicole è

l’apparato di Golgi. Gli involucri hanno una

composizione identica a quella della membrana

plasmatica e vengono trasportati da proteine motrici. Subito sotto il plasmalemma si

estende uno strato di citoplasma periferico detto citoplasma corticale o cortex, ricco di

microfilamenti contrattili che formano un filtro e permettono l’ancoraggio delle vescicole

alla membrana plasmatica interna. Quando avviene il contatto tra la membrana delle

vescicole e quella della membrana plasmatica, il rapporto tra acqua e lipidi si inver