La membrana cellulare/plasmatica o plasmalemma è il rivestimento di tutte le cellule.
La sua funzione principale è quella di separare l'ambiente esterno da quello interno della cellula.
La membrana è formata da:
- Lipidi
- fosfolipidi
- glicerolofosfolipidi
- sfingolipidi
- colesterolo
- Proteine
- integrali
- periferiche
- ancorate a lipidi
- Glucidi
- glicolipidi
- glicoproteine
I lipidi sono prevalentemente FOSFOLIPIDI cioè molecole anfipatiche, con caratteristiche sia idrofiliche che idrofobiche.
Questo li rende più miscibili in acqua rispetto ai normali lipidi, che tendono ad aggregarsi formando le micelle.
La testa idrofilica tende ad intereagire con l'acqua. Questo è il motivo per cui le teste idrofiliche si dispongono ai due estremi, "nascondendo" le code idrofobiche all'interno.
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| Teste-teste e code-code |
- temperatura
- insaturazione
- colesterolo
L'insaturazione delle code di acidi grassi rende più fluida la membrana, perché c'è meno impacchettamento.
Il colesterolo è una molecola fondamentale che rende invece più rigida la membrana.
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La fluidità delle membrane venne dimostrata fondendo una cellula umana con una di topo. I due tipi di cellule erano stati marcati con anticorpi per renderne distinguibili le superfici.
Dopo poco tempo le due membrane non erano più distinte ma si erano fuse e gli anticorpi si erano equamente distribuiti sulla superficie.
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Dando sempre molta importanza alla componente lipidica si incorre in un errore comune, non bisogna infatti pensare che i lipidi siano i più abbondanti. In una cellula normale il rapporto lipidi/proteine è 1:1, cioè il 50% sono lipidi e il 50% sono proteine.
Le proteine sono di 3 tipi:
- integrali
- periferiche
- ancorate a lipidi = solo debolmente connesse ai lipidi.
La parte di glucidi che sporge nel versante esterno della membrana = glicocalice.
FUNZIONI DELLA MEMBRANA CELLULARE
La membrana regola il flusso di materiale dentro e fuori la cellula attraverso 3 modalità:
1. trasporto passivo
- diffusione semplice
- diffusione facilitata
2. trasporto attivo
- primario
- secondario
3. eso/endocitosi
Tutte le molecole, ioni e gas tendono a trasferirsi dal luogo in cui sono più concentrate al luogo in cui lo sono meno attraverso una membrana semipermeabile.
Alcune molecole passano più velocemente di altre grazie alle loro caratteristiche (piccole dimensioni, apolarità/idrofobicità ecc).
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Le molecole che possono transitare liberamente attraverso il doppio strato di membrana (O2, CO2, H2O, ormoni steroidei ecc) --> diffusione semplice.
Le molecole più grandi necessitano di un trasportatore che ne faciliti il passaggio --> diffusione facilitata (CARRIERS e CANALI IONICI)
Esempi di carriers e canali ionici del trasporto facilitato:
- glucosio secondo gradiente
- del sodio dentro la cellula
- del potassio fuori dalla cellula
I canali ionici non sono sempre aperti:
- a controllo di ligando = molecole segnale si legano ad un recettore e chuidono i canali
- a controllo di potenziale = per variazioni del potenziale di membrana
- a controllo da temperatura
- a controllo meccanico = una forza agisce sulla membrana
Per ultimo consideriamo il trasporto attivo, cioè un trasferimento di materiale da una zona a minor concentrazione ad una a maggior concentrazione (contro gradiente). Siccome avviene contro gradiente necessita di energia, la cellula spende ATP.
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Un esempio è la POMPA SODIO/POTASSIO ATPasi
Il Na+ è più concentrata all'esterno della cellula, mentre il K+ lo è all'interno
Con il trasporto contro gradiente 3 Na+ vengono pompati fuori e 2 K+ dentro con spesa di ATP.
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