Fisiologia generale - movimento attraverso le membrane

Proteine di membrana

La biodiversità è resa possibile dalla diversa quantità di proteine in ogni specie. Anche le proteine di ogni essere vivente possono essere diverse da quelle di un’altra. Il proteoma (quantità totale di proteine) è vastissimo. La grande biodiversità delle proteine supera di un paio di ordini di grandezza la diversità degli esseri viventi e questo è dovuto al fatto che le proteine sono altamente eteropolimeri, ovvero molecole polimeriche ma costituite da almeno una ventina di elementi di base (amminoacidi).

Gli amminoacidi non sono tutti uguali ma ce ne sono alcuni che hanno proprietà lipofile, altri decisamente idrofile e quindi le proteine di membrana devono avere sia regioni che stanno dentro sia regioni che stanno fuori la membrana (regioni idrofile che espongono e parti lipofile che stanno nella membrana). Ogni cellula presenta da 10 a 50 tipi differenti di proteine inserite nel doppio strato lipidico. Anatomicamente le proteine di membrana vengono definite associate o integrali. Quelle integrali attraversano da un lato all’altro la membrana e possono estendersi nel liquido intra o extracellulare.

• Proteine integrali: dette anche proteine intrinseche o proteine trans membrana, sono fortemente legate entro il doppio strato. L’unico modo in cui le proteine integrali possono essere rimosse è la distruzione della membrana con detergenti o tossici.
• Proteine di superficie: dette anche proteine associate o periferiche o estrinseche, si legano alle proteine integrali o alle regioni polari dei fosfolipidi. Essendo legate piuttosto debolmente alla membrana, possono essere rimosse senza distruggerne l’integrità. Le proteine associate comprendono gli enzimi e alcune delle proteine strutturali che legano il citoscheletro alla membrana. Il fatto che siano agganciate è reso possibile dal fatto che sono legate covalentemente con un acido carbossilico a lunga catena, in modo tale che questo legame non possa sfilarsi.

Funzioni

Molte funzioni fisiologiche dipendono da queste proteine di membrana, difatti possono funzionare da:

• Elementi strutturali (2 ruoli principali, il primo è quello di legare la membrana al citoscheletro allo scopo di mantenere la forma della cellula; il secondo è di formare una parte delle connessioni tra cellule che tengono uniti i tessuti).
• Enzimi (catalizzano le reazioni chimiche che si verificano sulla superficie esterna della cellula o appena dentro il citoplasma).
• Recettori.
• Trasportatori.

Molte proteine di membrana sono glicoproteine, la parte glico spesso è un determinante antigenico (non si può ricevere una trasfusione di un qualsiasi tipo di gruppo sanguigno). “Glico” vuol dire anche che ci sono...