schema 3d di una cellula. membrane biologiche barriere per confinare molecole particolari in...
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SCHEMA 3D DI UNA CELLULASCHEMA 3D DI UNA CELLULA
Membrane biologicheMembrane biologiche
• Barriere per confinare molecole particolari in compartimenti cellulari specifici– Confini della cellula (membrana
plasmatica)– Organelli (nucleo,RER,
REL,apparato del Golgi,mitocondri, lisosomi)
Membrane intracellulariMembrane intracellulari
• Aumentano l’area della superficie– Vescicole, tubuli,
convoluzioni
• Delimitano compartimenti– organelli
OrganelOrganellili
• Nucleo e mitocondri hanno 2 membrane
• Golgi, ER, lisosomi hanno una membrana racchiusa
• Composizione delle Composizione delle membrane cellularimembrane cellulari
• FosfolipidiFosfolipidi sono isono i componenti principalicomponenti principali
• 2 catene unite ad un glicerologlicerolo
• Il glicerolo si lega anche ad un gruppo fosfatofosfato carico carico negativamentenegativamente
• Fosfato legato a piccole composti come etanolamina, colina o etanolamina, colina o serinaserina
Code idrofobiche di acidigrassi
glicerolo
fosfato
Gruppo idrofilico
Componenti delle Componenti delle membrane sono molecole membrane sono molecole
anfipaticheanfipatiche• FosfolipidiFosfolipidi
– Hanno proprietà idrofiliche e idrofobiche
• ColesteroloColesterolo – Colesterolo è
presente in molte membrane (solo animali)
– Colesterolo aiuta a formare le membrane
HO
Code idrofobiche di acidi grassi
glicerolofosfatoGruppo Idrofilico
FORMAZIONE DEL FORMAZIONE DEL DOPPIO STRATO LIPIDICODOPPIO STRATO LIPIDICO
• Energeticamente favorevole nell’ambiente
acquoso circostante.– Le teste idrofiliche sono rivolte
all’esterno sul lato acquoso (extracellulare e citosolico) mentre le code idrofobiche sono rivolte all’interno lontano dall’acqua
• Lo strato fosfolipidico si chiude spontaneamente in se stesso per formare Compartimenti sigillatiCompartimenti sigillati– Non ci sono mai confini liberi
Morfologia delle Morfologia delle membranemembrane
• al TEM appare come una struttura TrilaminareTrilaminare
E face
P face
Modello a mosaico fluidoModello a mosaico fluido
• Un doppio strato continuo di molecole lipidiche in cui sono immerse proteine
• Queste proteine sono in grado di muoversi all’interno della membrana
Outside cell
Inside cell
le Membrane le Membrane contengono anche le contengono anche le
proteineproteine• La maggior parte delle
funzioni delle membrane sono ad opera di proteine (50% della massa)– Pompe– Canali– Proteine recettori– Trasduttori– Enzimi– Proteine strutturali
Proteine di membrana sono di vario tipo
Le proteine di membrana svolgono varie funzioni
Morfologia delle Morfologia delle membranemembrane
• al TEM appare come una struttura TrilaminareTrilaminare
E face
P face
Freeze Fracture/Freeze Freeze Fracture/Freeze etchetch
(criofrattura)
Il doppio strato Il doppio strato fosfolipidico è fluidofosfolipidico è fluido
• Le molecole lipidiche possono ruotare o diffondere lateralmente– Specialmente ad alte
temperature, ma raramente flip flop da uno strato all’altro
• La fluidità della membrana puo’ cambiare modificando la sua composizione
FluiditàFluidità
• Influenza:– Permeabilità– Diffusione delle proteine
• Questo è importante nella trasduzione del segnale
• Membrane possono fondersi e miscelare le loro componenti
• Dopo la divisione della cellula, le molecole possono essere distribuite in modo uguale tra le cellule figlie
Carboidrati e MembraneCarboidrati e Membrane
• CarboidratiCarboidrati– Sono attaccati solo dal lato non
citosolico.• GlicoproteineGlicoproteine
– proteine di membrana con attaccati proteoglicani
– Proteoglicani– Proteine di membrana con una o
piu’ catene di polisaccaridi attaccate
– Glicolipidi– Oligosaccaridi attaccati a lipidi
GlicocaliceGlicocalice– Protegge la superficie cellulare dal
danno meccanico
TRASPORTO CELLULARETRASPORTO CELLULARE
Movimento di sostanze Movimento di sostanze Attraverso la membrana Attraverso la membrana cellularecellulare
Trasporto di sostanze Trasporto di sostanze “in e out” dalla cellula“in e out” dalla cellula
Tutte le sostanze che devono entrare o uscire dallacellula devono passare la barriera della membrana plasmatica
Il doppio strato Il doppio strato fosfolipidico è permeabile fosfolipidico è permeabile
in modo selettivoin modo selettivo
• Piu’ è piccola e piu’ una molecola è solubile nell’ olio (nonpolare, idrofobico), e piu’ rapidamente passa attraverso il doppio strato della membrana.
Permeabilità delle Permeabilità delle MembraneMembrane
– Piccole molecolare nonpolariPiccole molecolare nonpolari come per es. O2,CO2, N2, etc. passano RAPIDAMENTERAPIDAMENTE•permeabilità ai gas necessaria per la
respirazione•cellulare
– Ioni e molecoleIoni e molecole noncarichenoncariche•Non possono passare assolutamente
– Molecole non cariche polariMolecole non cariche polari passano rapidamente se sono piccoleH2O etanolo glicerolo
Velocemente------------------lentamenteVelocemente------------------lentamente