I FOSFOLIPIDI
 Le
membrane cellulari sono costituite da un doppio strato
fosfolipidico.
 I fosfolipidi sono molecole anfipatiche; sono cioè costituiti da una
porzione idrofila solubile in acqua ed una porzione idrofoba.
 I fosfolipidi sono strutturalmente simili ai
trigliceridi ( che si ottengono dall’unione di una
molecola di glicerolo con tre di acidi grassi),ma al
posto di un acido grasso hanno il gruppo fosfato,
anione dell’acido fosforico. Il gruppo fosfato ha
delle cariche negative, pertanto forma la
cosiddetta “testa idrofila” della molecola, mentre
i due acidi grassi formano le “code idrofobe”.
 Le
code idrofobe sono in genere formate da
un acido grasso saturo (che non contiene
C=C ed è quindi rettilinea) ed uno insaturo.
 Per
la loro natura anfipatica, i fosfolipidi in soluzione acquosa
si dispongono spontaneamente a formare un doppio strato, con
le teste polari dirette verso l’esterno e le code idrofobe dirette
verso l’interno.
IL MODELLO A MOSAICO FLUIDO
 Nel 1972 Singer e Nicholson
proposero il “modello a
mosaico fluido” per le
membrane biologiche.
 Sulla superficie esterna della membrana
molte proteine sono legate a catene
polisaccaridiche
formando
le
glicoproteine (Antigeni gruppi sanguigni
o i recettori del virus dell’influenza). Nel
loro insieme le glicoproteine e glicolipidi
formano
un
rivestimento
esterno
denominato glicocalice.
 Secondo tale modello la
membrana
biologica
è
composta da un doppio
strato di fosfolipidi con i
gruppi polari rivolti verso
l’ambiente acquoso intra- ed
extra-cellulare ed i gruppi
idrofobi rivolti all’interno
adiacenti gli uni agli altri.
 Le proteine possono essere
inserite
all’interno
della
membrana
(proteine
intrinseche), estrinseche o
transmembrana
che
attraversano l’intero spessore
della membrana.
 Gli
strati lipidici formano quindi una
matrice fluida e dinamica nella quale sono
immersi più o meno in parte le proteine.
 La fluidità e la flessibilità della membrana
dipende dal livello di insaturazione degli
acidi grassi e dalla percentuale di
colesterolo presente all’interno del doppio
strato fosfolipidico.
 Il colesterolo, infatti, da un lato impedisce
l’impaccamento delle code idrofobiche e
dall’altro colma le lacune che si formano tra
le molecole di acidi grassi insaturi,
stabilizzando in questo modo la struttura
della membrana.
RICAPITOLANDO
 La
membrana
plasmatica è un sottile
involucro che avvolge la
cellula
separandola
dall’ambiente esterno e
che regola lo scambio di
sostanze con l’ambiente
esterno.
. E’ formata da una matrice fluida e dinamica composta da
colesterolo e fosfolipidi, che si organizzano a formare un doppio strato
in cui le code idrofobiche sono rivolte verso l’interno e le teste polari
sono rivolte verso l’ambiente acquoso esterno o intracellulare.
Legate al doppio strato sono presenti delle proteine che possono
essere inserite o meno del tutto o in parte all’interno della mebrana
plasmatica.
 La fluidità della membrana dipende dal grado di insaturazione degli
acidi grassi e dalla concentrazione di colesterolo
I MECCANISMI DI TRASPORTO
 La
membrana plasmatica
oltre alla funzione protettiva,
regola lo scambio di sostanze
con
l’ambiente
esterno,
attraverso una sua proprietà
specifica:
LA
PERMEABILITA’.
 In generale, maggiore è la
permeabilità
di
una
membrana maggiore è la
faciltà con cui le sostanze
riescono ad attraversarla.
Il plasmalemma è selettivamente permeabile: permette cioè solo in
passaggio di alcune sostanze, in base alle dimensioni, alla solubilità o
alla carica.
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3.
•

Si definisce Trasporto Cellulare il movimento di molecole e ioni
attraverso la membrana plasmatica.
Si riconoscono 3 tipologie di rasporto attraverso la membrana
plasmatica:
= Trasporto passivo
Diffusione Passiva
Diffusione Facilitata
Trasporto Attivo
}
Il trasporto passivo non richiede consumo di energia, a differenza
del trasporto passivo che comporta l’idrolisi di ATP.
L’ ATP è una molecola trasportatrice di energia; essa cede energia
scomponendosi in ADP (adenosina difosfato) e gruppo fosfato. La
reazione inversa permette di immagazzinare energia riformando
ATP.
LA DIFFUSIONE
 La
diffusione sia semplice che facilitata è il passaggio netto di
sostanza attraverso la membrana secondo gradiente di
concentrazione fino al raggiungimento dell’equilibrio (es la
produzione di CO2 e il consumo di ossigeno da parte della cellula).
 Le molecole trasportate per trasporto passivo sono l’acqua, gli ioni e
le molecole di piccole dimensioni.
DIFFUSIONE FACILITATA
 Molti
nutrienti essenziali
come il glucosio o gli
amminoacidi
non
sono
liposolubili
ma
neanche
abbastanza
piccole
da
attraversare la membrana.
Hanno bisogno di una
proteina
trasportatrice
(Carrier o canale)che li aiuti a
passare
la
barriera
rappresentata
dalla
membrana plasmatica.
 Il trasporto avviene sempre
secondo la direzione del
gradiente e persiste fin al
raggiungimento
dell’equilibrio.
TRASPORTO ATTIVO
 Il
trasporto attivo avviene
contro
gradiente
di
concentrazione.
 Il trasporto attivo richiede
energia (ATP).
 Endocitosi:
il
materiale
extracellulare viene incluso in
vescicole
a
livello
della
membrana
e
trasportato
all’interno della cellula.
 Pinocitosi:
endocitosi
di
materiale extracellulare liquido.
 Fagocitosi:
il
materiale
extracellulare viene assunto
dalla cellula e successivamente
inglobato in vescicole.
IL CITOSCHELETRO
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4.
Il citoscheletro è una complessa impalcatura in grado di fornire resistenza e
supporto strutturale alla cellula.
Provvede ai vari tipi di movimento cellulare (es la contrazione delle cellule
muscolari.
Ha 4 componenti principali:
Microfliamenti
Filamenti intermedi
Filamenti spessi
Microtubuli
I MICROFILAMENTI


Sono formati da polimeri di actina
che si intrecciano a formare i
filamenti.
Hanno 3 funzioni:
1. Legandosi alle proteine di membrana
aumentano la resistenza meccanica
della cellula.
2. Sono coinvolti in associazione con la
miosina (che costituisce i filamenti
spessi), nei fenomeni di movimento
della cellula come la contrazione
muscolare.
3. Costituiscono i microvilli.
I MICROVILLI
Estroflessioni della
membrana cellulare
formate
da
microfilamenti.
 Si
trovano
principalmente
in
quelle cellule la cui
funzione è quella di
assorbire
materiale
dal
liquido
extracellulare come l’
intestino tenue e rene,
dove formano una
struttura
specializzata
nell’assorbimento,
visibile
al
MO
chiamata orletto a
spazzola.
I FILAMENTI INTERMEDI

Si trovano solo negli organismi
pluricellulari.

La loro composizione varia a
seconda del tipo cellulare.

Hanno le seguenti fuzioni:
1. Forniscono resistenza
2. Stabilizzano la posizione degli
organuli
3. Trasportano
citoplasma.
materiale
nel