Organizzazione molecolare della mebrana plasmatica

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Categoria:	Biologia
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Data:	08.10.2001
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ORGANIZZAZIONE MOLECOLARE DELLA MEMBRANA PLASMATICA
La membrana plasmatica è stata studiata attraverso le ombre dei globuli rossi. Le ombre sono le membrane dei globuli rossi che si ottengono mettendoli in una soluzione ipotonica (meno concentrata). L’acqua entra nei globuli che scoppiano e ne esce il contenuto. Attraverso la centrifugazione si isolano le ombre. Su di esse si fa il frazionamento chimico, cioè con varie analisi si arriva a capire quali e quante molecole ci sono.
8% CARBOIDRATI
40% LIPIDI
52% PROTEINE
PROTEINE DI MEMBRANA
Funzioni:
• Di struttura meccanica
• Di trasporto (trasporti attivi o canali)
• Di regolazione
• Enzimatica
• Riconoscimento cellulare
• Antigeni
In base al loro grado di associazione con la membrana, le proteine vengono classificate in periferiche o estrinseche e intrinseche o integrali. Possono venire isolate e studiate singolarmente mediante un processo chiamato elettroforesi, basato sui diversi tempi di isolamento.
PERIFERICHE
INTRINSECHE (70%)
Solubili in acqua perché non associate a lipidi
Facilmente separabili dalla membrana
Abbondanti nella faccia citoplasmatica della membrana
• Spettina (polipeptidi 1 e 2)
• Polipeptidi 4.1-4.2-5-6-7
Insolubili in soluzioni acquose perché strettamente associate alla componente lipidica
Estraibili dalla membrana solo con trattamenti energici
Spesso associate a una componente carboidratica nella parte esterna
• Polipeptide 3 (miosina simile)
• Glicoforine
o POLIPEPTIDI 1-2-4.1-4.2-5-6-7: formano sulla faccia citoplasmatica dei microfilamenti che costituiscono una rete di sostegno per lo strato lipidico sovrastante
o POLIPEPTIDE 3 (miosina simile): è la più grande proteina integrale, attraversa tutto lo spessore della membrana e sulla superficie esterna è attaccata a carboidrati. Si presenta sotto forma di dimeri (2 subunità) o tetrametri (4 subunità). La sua funzione è quella di diffondere gli ioni negativi (anioni)
o GLICOFORINA: composta per il 40% da proteine e per il 60% da carboidrati che sporgono sulla superficie esterna
o Polipeptide 3 e glicoforina sono associati e insieme formano degli aggregati complessi visibili al microscopio elettronico, infatti hanno dimensioni di 8 nm. In ogni membrana cene sono da 500.000 a 600.000
o PROTEOLIPIDI (intrinseche): proteine molto idrofobiche caratterizzate dalla associazione con i lipidi, solubilità in solventi organici e assoluta insolubilità in acqua
o ENZIMI: il più importante è l’MG++ ATPasi che trasporta gli ioni attraverso la membrana

Dalla disposizione delle proteine si vede che ogni proteina è distribuita in modo asimmetrico rispetto al doppio strato lipidico, e anche tutti gli altri componenti della membrana hanno disposizione asimmetrica.
In tutte le cellule (tranne quelle della guaina mielinica del sistema nervoso) prevale la componente proteica rispetto a quella lipidica.
I CARBOIDRATI si trovano solo sulla superficie esterna della membrana e associati a proteine o a lipidi.
LIPIDI
• FOSFOLIPIDI (acidi e neutri)
• GLICOLIPIDI
• COLESTEROLO

I fosfolipidi sono formati da:
o Una molecola di glicerolo a cui sono legati:
o Due molecole di acidi grassi
o Una molecola di acido fosforico legata ad un aminoalcol
I glicolipidi sono formati da:
o Una molecola di sfingosina a cui sono legati:
o Una molecola di acido grasso
o Uno zucchero
Il colesterolo è costituito da:
o Una coda idrocarburica (idrofoba)
o Una struttura ad anelli condensati
o Una testa con un gruppo ossidrilico –OH debolmente polare (idrofila)
È una molecola anfipatica perché presenta una parte polare (la testa) e una non polare (la coda).
Funzioni: aumentare la resistenza meccanica della membrana, ridurne la fluidità e quindi la permeabilità
Fosfolipidi e glicolipidi sono disposti in duplice strato: le teste polari rivolte verso l’ambiente acquoso e le code idrofobe rivolte l’una verso l’altra. I fosfolipidi si dividono in neutri e acidi.
FOSFOLIPIDI
NEUTRI
ACIDI
In maggioranza
A pH 7 non hanno carica
• fosfatidilcolina
• fosfatidiletanolammina
• sfingomielina
In minoranza
A pH 7 hanno carica negativa
Sono associati a proteine
• fosfatidilinositolo
• fosfatidilserina
• solfolipidi
• fosfatidilglicerolo
• cardiolipina