STRUTTURA E FUNZIONE
DELLA MEMBRANA
PLASMATICA
Le funzioni delle membrane
Cronologia dello sviluppo del
modello a mosaico fluido
Il modello a mosaico fluido
I Lipidi di Membrana: la parte fluida del modello
I Lipidi di Membrana: la parte fluida del modello II
Struttura degli opanoidi e del colesterolo
Parti idrofile
Composizione in fosfolipidi di
diversi tipi di membrane
Anche la composizione dei due strati è diversa e rimane asimmetrica
L’asimmetria dei lipidi di membrana
• Differenze dei tipi di lipidi presenti
• Grado di insaturazione degli acidi grassi
contenute nei fosfolipidi
• Es: i glicosfingolipidi sono di solito sulla parte
esterna dove sono coinvolti in eventi di
segnalazione e riconoscimento
• ES: il fosfatidilinositolo si trova di solito nella
parte interna dove partecipa alla trasmissione di
segnali intracellulari
Movimenti delle molecole fosfolipidiche
all’interno delle membrane
1. Diffusione trasversale (rara
tranne nel REL dove esistono
enzimi detti traslocatori di
fosfolipidi o flippasi)
2. Diffusione laterale
3. Rotazione
Avvengono
liberamente in modo
rapido
Le membrane funzionano
correttamente solo allo
stato fluido
La fluidità cambia al variare
della temperatura
Ogni doppio strato lipidico
possiede una Temperatura di
transizione (Tm) a cui
gelifica se raffreddato e
diventa di nuovo fluido se
riscaldato
(Ac.gr. Saturo)
La Tm dipende dalla
lunghezza e dal grado di
saturazione dell’acido grasso
Effetto della
lunghezza
della catena e
del numero
dei doppi
legami sul
punto di
fusione degli
acidi grassi
Maggiore è il numero
degli atomi di
carbonio minore è la
fluidità
Maggiore è il grado
di insaturazione
maggiore è la fluidità
Effetto degli acidi grassi
insaturi sull’impacchettamento
dei lipidi di membrana
Ruolo del colesterolo nella
membrana plasmatica
Diminuisce la fluidità della
membrana a temperature elevate
poiché si intercala con i suoi anelli
rigidi
Aumenta la fluidità a basse
temperature perché impedisce che le
catene idrocarburiche dei fosfolipidi
si assestino adeguatamente quando la
temperatura si abbassa riducendo la
tendenza alla gelificazione
Diminuisce la permeabilità della
membrana ai piccoli ioni poiché riempie
gli spazi tra gli idrocarburi dei fosfolipidi
che sono piccoli canali
Le Proteine di Membrana:
la parte a mosaico del modello
Analisi per criofrattura di una membrana
Principali classi delle proteine di
membrana
1
3
2
Proteine ancorate ad un lipide
• Le proteine sintetizzate possono essere
legate alla membrane mediante un legame
covalente ad un acido grasso di membrana o
ad un derivato dell’isoprene chiamato
gruppo prenile
• Possono inoltre essere legate tramite legame
covalente al gliocosilfosfatilinositolo (GPI)
un glicolipide della membrana esterna
Le Principali funzioni delle
proteine di membrana
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•
•
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Enzimi
Proteine che trasportano elettroni
Proteine di trasporto
Proteine canale
Recettori
Compongono le gap junction
Ruolo strutturale nella stabilizzazione della
membrana
Molte Proteine di membrana
sono glicosilate
La glicosilazione è l’aggiunta di una catena
laterale glucidica ad una proteina che
diventa glicoproteina
Carboidrati presenti nelle glicoproteine
Glicoforina presente sulla
membrana dell’eritrocita.
La carica – determina una
maggiore fluidità del sangue
Mobilità delle proteine di
membrana
Mobilità delle proteine di
membrana
Campo elettrico