Appunti Fisiologia Generale (prof.ssa Piazzesi)

Fisiologia Generale La Membrana cellulare È un doppio strato lipidico che separa il citosol dall'esterno, è composto di fosfolipidi, colesterolo, glicolipidi e proteine. È una barriera selettiva che permette il passaggio solo di alcune sostanze, ad esempio le concentrazioni di Na, Cl e Ca sono basse all'interno della cellula e quella di K è alta. Il doppio strato lipidico è ben visibile al TEM (microscopio elettronico a trasmissione) ed ha uno spessore di 30-70 Å (angstrom). Esperimento di Gorter e Grendel (1925): misurano la superficie della membrana plasmatica (sapendo che sono assenti organuli) li fanno scoppiare e mettono i lipidi anfipatici in acqua. Questi formano uno un monostrato lipidico sul pelo dell'acqua ed inizialmente occupano tutta la superficie a disposizione, ma comprimendoli si vede che la superficie minima che occupano è doppia rispetto a quella misurata precedentemente→doppio strato. Lo spessore di circa 50Å della membrana è stata misurato anche con misure elettriche. La membrana si può infatti schematizzare come un circuito formato da un condensatore (il doppio strato lipidico) con una resistenza in parallelo (i canali attraverso cui passano gli ioni). Facendo passare corrente questa fa inizialmente accumulare cariche ai lati del condensatore e poi inizia a passare dalla resistenza. Dato che in tutte le cellule la capacità del condensatore è 1 µF/cm2, si riuscì a calcolare che la distanza tra le due armature del condensatore era di 50 Å. I lipidi di membrana sono: glicerofosfolipidi, formati da glicerolo con due code apolari e fosforo + gruppo polare e gli sfingolipidi formati da sfingosina con coda apolare e gruppo polare. I lipidi sono distribuiti asimmetricamente tra i due strati e la presenza di doppi legami influisce sulla fluidità della membrana. Il colesterolo stabilizza la membrana fluidificandola alle basse temperature e stabilizzandola alle alte temperature. Si trovano inoltre proteine che possono avere due tipi di rapporto con la membrana: le proteine integrali (o intrinseche) inserite nel doppio strato e le proteine periferiche (con una catena idrofobica nello strato lipidico). Anche le proteine di membrana sono asimmetriche, un esempio solo i gruppi glucidici portati esclusivamente all'esterno della membrana. L'esistenza delle proteine integrali è stata dimostrata con il Freeze-etching. Esperimento di Frye e Edidin (1970): secondo il modello del mosaico fluido le proteine di membrana sono in grado di muoversi orizzontalmente nel doppio strato lipidico. Questo fu dimostrato con questo esperimento. Prendono una cellula di topo ed una umana, dotate di specifici antigeni. Prendono gli anticorpi specifici per gli antigeni del topo e li marcano con fluorescenza verde, prendono anticorpi specifici per gli antigeni umani e li marcano con fluorescenza rossa. Fanno fondere le due cellule grazie a un virus: si forma una chimera mezza rossa e mezza verde. Ma dopo 40 minuti di incubazione la fluorescenza si