Fisiologia generale - Membrana cellulare

Membrana cellulare

L'attività cellulare è alla base della fisiologia. Nelle cellule esistono due tipi di ambienti: idrofilo (dove la sostanza fondamentale è l’acqua e contiene composti idrosolubili o idrofili) e lipofilo (sostanza fondamentale sono i lipidi o i grassi e contiene composti idrofobi o lipofili).

L’acqua è un solvente fondamentale per molte sostanze ed è elemento molto presente nella terra. Solvente significa che le molecole della sostanza che metto in acqua si staccano e sono avvolte dalle molecole dell’acqua stessa. Per esempio, lo zucchero è una sostanza idrofila perché in acqua sparisce, mentre l’olio rimane aggregato ed è lipofilo, quindi.

Composizione delle membrane cellulari

Le membrane cellulari sono strutture lipofili, formate da lipidi. La componente più abbondante sono i fosfolipidi che sono in realtà glicerofosfolipidi e sono formati da glicerolo (trialcolo) esterificato (con gli alcoli legati a gruppi acidi, due sono legati ad acidi carbossilici a una lunga catena di atomi di carbonio con un acido carbossilico alla fine, e uno, ma quello centrale, con un gruppo fosfato, carico elettricamente).

Il gruppo fosfato, con la carica elettrica molto forte, è idrofilo, perché le cariche attirano le molecole d’acqua (testa idrofila). La lunga catena di atomi di carbonio però è apolare, con la carica elettrica distribuita uniformemente, e l’acqua non si attacca (coda idrofobica).

Interfaccia idrofila e idrofoba

Il punto di incontro (interfaccia) tra zona idrofila e idrofoba è veramente instabile; la cellula invece ha bisogno di un’interfaccia morbida che faccia diffondere le sostanze gradualmente e bene. Come quando faccio la lavatrice e ho bisogno di un detersivo, c’è bisogno di una molecola che ammorbidisca (porta in sospensione) l’interfaccia e queste molecole sono appunto i fosfolipidi.

Nei fosfolipidi ci sono acidi grassi di vario tipo, che hanno una lunga catena idrocarburica e un acido carbossilico alla fine. Il legame C-C della catena può essere semplice o doppio: quando si hanno solo legami semplici si parla di acidi grassi saturi, quando hanno doppi legami si parla di acidi grassi insaturi.

Nelle membrane biologiche c’è sempre una miscela di acidi grassi saturi o insaturi. I fosfolipidi più comuni sono fosfatidilcolina, fosfatidiletanolammina, fosfatidilserina e fosfatidilinositolo.

Aggregazione dei fosfolipidi

La cellula rende questa interfaccia funzionale aggregando fosfolipidi perché in acqua questi tendono ad aggregarsi con le parti idrofobe rivolte una verso l’altra, rivolgendo la parte idrofila verso l’acqua; si formano quindi le micelle (gocce in cui in superficie ci sono parti idrofili e dentro parti idrofobe). La micelle è abbastanza stabile ma non è una tra...