I FOSFOLIPIDI

1. 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.

2. 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.

3. IL MODELLO A MOSAICO FLUIDO • Nel 1972 Singer e Nicholson proposero il “modello a mosaico fluido” per le membrane biologiche. • 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. • 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.

4. 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.

5. 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

6. 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.

7. Si definisce Trasporto Cellulare il movimento di molecole e ioni attraverso la membrana plasmatica. • Si riconoscono 3 tipologie di rasporto attraverso la membrana plasmatica: • 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. = Trasporto passivo }

8. 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.

9. 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.

10. 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.

12. IL CITOSCHELETRO • 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

13. I MICROFILAMENTI • Sono formati da polimeri di actina che si intrecciano a formare i filamenti. • Hanno 3 funzioni: • 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.

14. 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.

15. I FILAMENTI INTERMEDI • Si trovano solo negli organismi pluricellulari. • La loro composizione varia a seconda del tipo cellulare. • Hanno le seguenti fuzioni: • Forniscono resistenza • Stabilizzano la posizione degli organuli • Trasportano materiale nel citoplasma.