Biologia animale

Tipi di giunzioni cellulari

Desmosomi (giunzioni di ancoraggio): determinano una resistenza dei tessuti dove è presente la giunzione. Sono ancorati al citoplasma dai filamenti intermedi costituiti da cheratine. Determinano la stretta adesione delle cellule che compongono il tessuto muscolare. Una rottura dei desmosomi può provocare la perdita di liquido a livello muscolare.

Giunzioni comunicanti (gap junctions): formano canali citoplasmatici transmembrana che collegano due cellule contigue e somigliano ai plasmodesmi delle cellule vegetali. Sono costituite da proteine di membrana che formano un poro di collegamento, attraverso il quale transitano ioni, zuccheri, aminoacidi e altre piccole molecole. Sono necessarie per la comunicazione tra le cellule in molti tipi di tessuti, compreso il muscolo cardiaco, e negli embrioni animali.

In una cellula che funziona devono lavorare insieme molte componenti => nessuno dei componenti cellulari è in grado di funzionare da solo. Enzimi digestivi dei Sintesi

programmataESEMPIO lisosomi e proteine del da messaggi geneticicitoscheletro => contenuti nel DNAMacrofago sintetizzati da ribosomi presente nel nucleoBatteri degradati dailisosomi (prodotti da Processi cheFagocita batteri richiedono energiasistema diendomembrane)Movimento resopossibiledall'interazione tra iTramite pseudopopdi Fornita dai mitocondri(filopodi) sotto forma di ATPfilamenti di actina ealtri delelementicitoscheletroSTRUTTURA E FUNZIONI DELLE MEMBRANE (CAP 7)Sono costituite principalmente da lipidi e proteine. I lipidi presenti in maggior quantità sono i fosfolipidi => molecola anfipatica (regione idrofile e una idrofoba). Il doppio strato fosfolipidico è una struttura stabile => teste idrofile a contatto con l’acqua, code idrofobe dei fosfolipidi all’interno della membrana.Maggior parte delle proteine => anfipatiche, la regione idrofila sporge all’esterno della membrana a contatto con l’acqua, mentre le parti idrofobe si

Trovano in un ambiente non acquoso.

MODELLO A MOSAICO FLUIDO => la membrana è un mosaico di molecole proteiche immerse in un doppio strato fluido di fosfolipidi.

La distribuzione delle proteine nella membrana rispecchia le loro funzioni. Gruppi di proteine sono associati in zone specializzate, in cui sono presenti lipidi specifici => zattere lipidiche.

FLUIDITÀ DELLA MEMBRANA: le membrane non sono bloccate in una posizione e la loro stabilità è dovuta a interazioni idrofobe (più deboli dei legami covalenti).

Molti lipidi e proteine possono spostarsi lateralmente, alcuni lipidi possono ribaltarsi trasversalmente attraverso la membrana, passando da uno strato fosfolipidico all'altro. Il movimento laterale dei fosfolipidi è rapido e due fosfolipidi vicini si scambiano posto 10 volte al secondo (2 µm/sec). Le proteine, invece, essendo più grandi dei lipidi, sono più lente. Altre proteine sono immobili (attaccate al

citoscheletro o alla matrice extracellulare).
T° => membrana rimane fluida, i fosfolipidi formano uno stretto impaccamento, membrana si solidifica (T° di solidificazione dipende dalla qualità dei fosfolipidi => acidi grassi insaturi => ripiegamenti => non si associano in modo molto stretto => membrana rimane fluida.
Colesterolo influisce => riduce la fluidità delle membrane, limitando il movimento dei fosfolipidi, e ne ostacola l'associazione stretta => riduce la temperatura di solidificazione => modulatore della fluidità di membrana (contrasta i cambiamenti di fluidità indotti da diverse temperature).
Per le sue funzioni, la membrana deve essere fluida => influenza la permeabilità e la capacità delle proteine di membrana di spostarsi per svolgere le loro funzioni => membrana solida, diversa permeabilità e le proteine enzimatiche si inattivano, ma nemmeno le membrane troppo fluide possono sostenere

L'attività proteica. È stato fatto un esperimento, in cui sono state marcate le proteine di membrana di una cellula di topo e quelle di una cellula umana con coloranti diversi, poi queste cellule sono state fuse. Le proteine di membrana si sono mescolate tra loro e questo indica uno spostamento laterale delle proteine sul piano della membrana.

Le variazioni nella composizione della membrana lipidica sono degli adattamenti evolutivi. La capacità di modificare la composizione lipidica delle membrane in risposta ai cambiamenti di temperatura si è voluta in organismi che vivono dove le temperature variano. Per esempio, le membrane dei pesci che vivono nel freddo estremo hanno una proporzione elevata di code idrocarburiche insature che permettono alle membrane di mantenersi fluide.

Mosaico: la membrana è un collage di proteine diverse, spesso raggruppate e immerse nella matrice fluida del doppio strato lipidico.

I fosfolipidi costituiscono l'impalcatura della membrana.

extracellulare). Alcune funzioni eseguite da proteine di membrana:

• Trasporto:
  • Alcune proteine che attraversano tutta la membrana possono formare un canale idrofilo che consente il passaggio selettivo di un soluto specifico.
  • Alcune proteine di trasporto trasferiscono una sostanza da un lato all'altro grazie a un comportamento conformazionale => alcune idrolizzano ATP per ottenere l'energia per pompare attivamente le sostanze attraverso la membrana.
• Attività enzimatica: ha funzione enzimatica, con il sito attivo (dove si lega il reagente) esposto alle sostanze presenti nella soluzione circostante.
• Trasduzione del segnale: una proteina di membrana (recettore) può presentare un sito di legame specifico per un messaggero chimico, per esempio un ormone. Il legame del messaggero esterno (molecola segnale) potrebbe determinare una modificazione conformazionale della proteina, consentendo il trasferimento del messaggio all'interno della cellula, in

genere mediante il legame a una proteina citoplasmatica.

• Riconoscimento fra cellule: alcune glicoproteine agiscono da marcatori che vengono riconosciuti specificamente da proteine di membrana di altre cellule.
• Adesione intercellulare: le proteine di membrana di cellule adiacenti possono unirsi per formare diversi tipi di giunzione.
• Adesione al citoscheletro e alla matrice extracellulare: i microfilamenti o altri elementi del citoscheletro possono legarsi (in modo non covalente) alle proteine di membrana, fissando la posizione di queste e contribuendo al mantenimento della forma della cellula.

Queste proteine possono regolare i cambiamenti extra e intracellulari. Una singola cellula può presentare proteine sulla superficie che compiono diverse funzioni, non solo mosaico strutturale, ma anche mosaico funzionale.

Proteine importanti in campo medico: per esempio HIV può infettare una cellula che presenta la proteina CCR5 (co-recettore) sulla propria superficie.