Membrana cellulare

GRASSI NEUTRI

es. Glicerolo + acido grasso si uniscono con un legame estere (di condensazione => elimino

una molecola di acqua): gruppo ossidrile + gruppo

carbossile.

Unendo 1 glicerolo + 3 acidi grassi ottengo 1 trigliceride

che varia a seconda dell’acido grasso che ci unisco:

-I trigliceridi saturi sono presenti nei grassi animali

-I trigliceridi insaturi o polinsaturi sono presenti nei grassi

di origine vegetale

Se tolgo una delle 3 catene ottengo un bigliceride che è alla base dei FOSFOLIPIDI=> mi

rimane un gruppo OH libero del glicerolo a cui attacco il gruppo fosfato.

Per differenziare i vari gruppi fosfato ci

aggiungo un’altra molecola che è la TESTA

polare => nelle membrana c’è un doppio

strato fosfolipidico nel quale le code sono

disposte all’interno perchè sono idrofobiche

e non entrano in contatto con le soluzioni

acquose presenti all’esterno e all’interno

della cellula, a contatto con quest’ultima

invece ci sono le teste che sono idrofile.

All’inizio del 1900 si pensava che la membrana avesse un unico strato fosfolipidico ma

dopo un paio di decenni venne messa in discussione perchè le code (idrofobiche) sarebbero

state in contatto con l’acqua sia nello spazio intermembrana che fuori da quest’ultima =>

arriva il modello del doppio strato fosfolipidico, successivamente migliorato con la scoperta

di strati proteici superficiali e rivisitato ancora nel 1954.

-La membrana è FLUIDA => ci sono movimenti spontanei dei lipidi (specialmente le teste)

che ruotano e si spostano per diffusione laterale o trasversale (si flippano → questo richiede

energia).

-La membrana NON è perfettamente SIMMETRICA, sono presenti anche molecole diverse

come il colesterolo e glicolipidi (sfingolipidi + carboidrato).

-Sono presenti alcune PROTEINE integrali transmembrana che creano dei pori e

permettono il passaggio di sostanze idrofobiche, oltre alle transmembrana ci sono anche le

periferiche e quelle ancorate ai lipidi

TIPI DIVERSI DI PROTEINE a seconda della localizzazione sulla membrana

1. Integrali → attraversano il doppio strato fosfolipidico. Di queste fanno parte le

Transmembrana → trasporto di materiale attraverso la membrana

2. Periferiche → poggiano solamente sulle teste polari (sia internamente che

esternamente)

3. Ancorate → interagiscono con la membrana tramite lipidi

LE FUNZIONI DELLE PROTEINE:

● Giunzione fra due cellule

● Enzimi

● Recettori → specie di antenne

● Riconoscimento di materiale extracellulare

PERMEABILITA’ DI UN DOPPIO STRATO FOSFOLIPIDICO ARTIFICIALE => senza

proteine

Diffusione semplice, termodinamicamente favorita. Passano:

- Piccole molecole idrofobiche (O2, CO2, N2)

- Piccole molecole polari senza carica (acqua, glicerolo, etanolo) + lipidi

Diffusione facilitata. Non passano:

- Molecole polari senza carica ma grandi (aminoacidi, glucosio, nucleotidi)

- Ioni e tutte le molecole cariche, perchè sono idrofile H+ , Na +, CL -

- Zuccheri, amminoacidi

=> tutte queste molecole riescono a passare grazie alle proteine

H2O → osmosi passa senza proteine ma lentamente, in presenza di specifici canali proteici

idrofili, detti acquaporine, passa molto più velocemente.

PROTEINE DI TRASPORTO (carries)

● TRASPORTATORI → lascia passare soluti e molecole come acidi nucleici => più

grandi ● CANALI → trasportano prevalentemente

ioni => singoli atomi carichi

Differenza: i canali non modificano la loro struttura quando passa lo ione, può essere

chiuso o aperto, nel caso del trasportatore c’è un’interazione → questo cambia la sua

conformazione, si apre e si richiude per fare prima entrare e poi uscire la molecola.

CANALI → seguono la legge del “tutto o nulla” nell’apertura, esistono

diversi tipi di controllo:

1. “a controllo voltaico” perchè c’è differenza di potenziale che

consente l’apertura o meno → è influenzata dalla disposizione di

cariche + o - all’interno e all’esterno della membrana es. per la

concentrazione di ioni. Se il potenziale raggiunge una soglia di

voltaggio si apre, se non la raggiunge resta chiuso.

2. “a controllo di ligando” si aprono in seguito ad uno stimolo che

arriva legando una proteina a quel canale → anche qui con una soglia prestabilita.

3. con stimolo meccanico → il movimento del timpano causato da vibrazioni sonore si

trasmette alle strutture ossee all’interno dell’orecchio tramite dei filamenti detti

“stereociglia” che a loro volta, essendo attaccate a proteine di trasporto, quando

vibrano aprono i canali.

N.B. anche dando più impulsi es. differenza di potenziale o ligando, la quantità che può

passare è sempre la stessa.

TRASPORTATORI → legano le molecole che devono attraversare in modo specifico, es.

GLUT1 trasportatore glucosio.

VELOCITA’ DI TRASPORTO (cinetica)

- TROVARE → il tempo è inversamente proporzionale alla quantità di molecole

- PASSAGGIO → tempo fisso

La velocità complessiva dipende quindi dal numero di proteine vettrici e dalla quantità di

molecole da trasportare. L’andamento è asintotico → V max tende al solo tempo di

trasporto che però non viene mai raggiunto perché, anche se molto piccolo, è necessario del

tempo per trovare la molecola.

Dal punto di vista energetico…

TRASPORTO PASSIVO → spontaneo, si parte da un livello energetico alto e si arriva ad un

livello energetico basso. Si parte da un gradiente maggiore in direzione di un gradiente

minore per arrivare ad una situazione di equilibrio → libero energia. “uniporto passivo”

TRASPORTO ATTIVO → serve un lavoro o una fonte di energia. Si va contro gradiente =>

devo fornire energia . Vengono spinte da pompe ioniche, l’energia fornita viene da ATP →

che viene trasformato in ADP + P. “uniporto attivo”

TRASPORTO ACCOPPIATO→ si accoppiano un sistema passivo, che fa passare molecole

cedendo energia, e un sistema attivo, che richiede energia, il primo cede energia al secondo

=> è un modo alternativo all’uso dell’ATP in cui viene utilizzata l’energia originata dal

flusso ionico secondo gradiente. Se le molecole vanno nella stessa direzione viene detto

“sim porto”, al contrario se vanno in direzioni opposte viene detto “antiporto”.

POMPE IONICHE possono comportarsi come canali, normalmente usano ATP per

pompare, in questo caso lo ione passa a favore di gradiente liberando energia → recuperata e

trasformata in ATP.

DIVERSI TIPI DI POMPE: