Membrana plasmatica, Biologia cellulare

La membrana plasmatica

Funzioni

La membrana plasmatica svolge numerose funzioni:

• Forma una barriera selettivamente permeabile che permette alla cellula di mantenere e controllare la sua composizione interna.
• Confina le varie attività cellulari formando dei siti specifici di specifiche proteine che ricoprono ruoli differenti (specifiche funzioni).
• Mantiene l’ambiente interno alla cellula costante.
• Permette il passaggio solo di piccole molecole idrofobiche e delle molecole di acqua.
• Consente la trasduzione del segnale, cioè lo scambio di informazioni che avviene tra le cellule.

Struttura

Il modello più accreditato è quello a “mosaico fluido” con il quale viene descritta una membrana composta da un mosaico di proteine incluse in un doppio strato lipidico fluido. Tale modello fu proposto dai ricercatori Singer e Nicolson.

Le proteine collocate nel doppio strato lipidico possono essere proteine periferiche (molto più idrofile e dunque localizzate sulla superficie della membrana plasmatica) o proteine ancorate ai lipidi (proteine idrofile collocate sulla superficie della membrana legate covalentemente a molecole lipidiche).

I lipidi rappresentano la componente fluida della membrana. Sono costituiti da due parti:

• Una testa idrofilica e polare contenente un gruppo fosfato; interagisce con le molecole di acqua.
• Due code di acidi grassi non polari e idrofobe; interagiscono le une con le altre.

I lipidi si dividono in fosfolipidi (divisi a loro volta in fosfogliceridi e sfingolipidi), steroli e glicolipidi. I fosfolipidi formano spontaneamente un doppio strato lipidico portando alla formazione di piccole vescicole fosfolipidiche di dimensioni variabili (da 25 nm a 1 micrometro). Un esempio di tali vescicole sono i liposomi, microsfere cave che vengono usate come vettori di farmaci per lo sviluppo di vari trattamenti antibiotici, antitumorali, di terapia genica, ecc.

I fosfolipidi presentano come componente di base l’acido fosfatidico. Essi sono presenti in basse concentrazioni e svolgono importanti funzioni nella trasmissione dei segnali. I fosfoinositidi sono dei particolari fosfolipidi costituiti da glicerolo esterificato con due residui di acidi grassi. Un altro fosfolipide è la sfingomielina (derivante dalla sfingosina che ha un ruolo strutturale analogo a quello del glicerolo nei glicerofosfolipidi) presente nella guaina mielina delle fibre nervose.

Asimmetria

Il doppio strato lipidico presenta una asimmetria funzionale. L’asimmetria è causata dall’inserimento di diversi lipidi o di differenti porzioni di vari lipidi nella membrana durante la sua formazione. Anche le molecole di glicerolo presentano una collocazione asimmetrica.

Fluidità

[Il testo sul tema "Fluidità" non è stato fornito, ma può essere aggiunto qui se disponibile.]