Trasporti di membrana

Trasporti di membrana

Generalità

Le cellule sono immerse in un ambiente costituito da plasma e liquido interstiziale. La composizione salina del plasma è molto simile a quella del liquido interstiziale e presenta un’elevata concentrazione di sodio, mentre le cellule sono in grado di mantenere un ambiente intracellulare osmoticamente identico, ma diverso per composizione da quello extracellulare, con elevate concentrazioni di potassio.

PLASMA: 3,4 L – LIQUIDO INTERSTIZIALE: 10,6 L – LIQUIDO INTRACELLULARE: 28 L. TOTALE = 42 L

Il sodio (Na⁺), il cloro (Cl^-) e il bicarbonato (HCO₃^-) sono più concentrati negli ambienti extracellulari. Il potassio (K⁺), i fosfati e gli anioni organici (proteine) sono più concentrati nel citoplasma. Il calcio (Ca²⁺) ha una concentrazione di 2,5 mM nel plasma e nel liquido extracellulare, mentre nel citoplasma la concentrazione di calcio libero è di 0,1 picoM. Il calcio nelle cellule si trova all'interno di organuli membranosi che hanno il ruolo di depositi intracellulari. Ogni aumento di concentrazione di calcio nel citoplasma rappresenta un segnale capace di modificare il metabolismo cellulare. Il calcio citoplasmatico può attivare enzimi, innescare la contrazione muscolare, promuovere l'esocitosi o favorire la liberazione di calcio dai depositi intracellulari.

Le proteine si trovano principalmente nel plasma e nel citoplasma, mentre sono quasi assenti nel liquido interstiziale.

Membrana plasmatica e movimenti di ioni e molecole

La membrana plasmatica è l’elemento che delimita e caratterizza la cellula e riveste una notevole importanza strutturale e funzionale. Essa serve a circoscrivere lo spazio intracellulare e a includere il materiale cellulare e rappresenta la barriera attraverso la quale avvengono e sono regolati gli scambi di materia, energia e informazione con l’ambiente extracellulare e le altre cellule. La cellula è infatti un sistema termodinamico aperto.

Tutte le membrane plasmatiche sono costituite per la maggior parte da lipidi e proteine e da una ridotta quantità di carboidrati. I lipidi più abbondanti sono i fosfolipidi. La membrana plasmatica è costituita da un doppio strato fosfolipidico nel quale sono immerse numerose proteine periferiche e integrali di membrana, che possono avere funzione di recettore, enzima, trasportatore, proteina strutturale o marcatore di identificazione. La composizione chimica della membrana plasmatica permette il passaggio, attraverso di essa, per semplice diffusione, solo delle molecole lipofile.