Membrana plasmatica, Biologia cellulare

La membrana plasmatica

FUNZIONI

La membrana plasmatica svolge numerose funzioni:

1. Forma una barriera selettivamente permeabile che permette alla cellula di mantenere e

controllare la sua composizione interna

2. Confina le varie attività cellulari formando dei siti specifici di specifiche proteine che ricoprono

ruoli differenti (specifiche funzioni)

3. Mantiene l’ambiente interno alla cellula costante

4. Permette il passaggio solo di piccole molecole idrofobiche e delle molecole di acqua

5. 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 2 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.

FLUIDITA’

La membrana plasmatica può funzionare in modo corretto solo allo stato fluido. La fluidità varia al

variare della temperatura.

- Se la temperatura è minore della temperatura critica (o temperatura di melting) la membrana

gelifica dunque si ha una diminuzione della fluidità e della permeabilità