STRUTTURA E FUNZIONE DELLA MEMBRANA

PLASMATICA

Le funzioni delle membrane

Cronologia dello sviluppo del modello a mosaico fluido

Il modello a mosaico fluido

I Lipidi di Membrana: la parte fluida del modello

I Lipidi di Membrana: la parte fluida del modello II

Struttura degli opanoidi e del colesterolo

Parti idrofile

Composizione in fosfolipidi di diversi tipi di membrane

Anche la composizione dei due strati è diversa e rimane asimmetrica

L’asimmetria dei lipidi di membrana

• Differenze dei tipi di lipidi presenti• Grado di insaturazione degli acidi grassi

contenute nei fosfolipidi • Es: i glicosfingolipidi sono di solito sulla parte

esterna dove sono coinvolti in eventi di segnalazione e riconoscimento

• ES: il fosfatidilinositolo si trova di solito nella parte interna dove partecipa alla trasmissione di segnali intracellulari

Movimenti delle molecole fosfolipidiche all’interno delle membrane

1. Diffusione trasversale (rara tranne nel REL dove esistono enzimi detti traslocatori di fosfolipidi o flippasi)

2. Diffusione laterale3. RotazioneAvvengono liberamente in modo rapido

Le membrane funzionano correttamente solo allo stato fluido

La fluidità cambia al variare della temperatura

Ogni doppio strato lipidico possiede una Temperatura di transizione (Tm) a cui gelifica se raffreddato e diventa di nuovo fluido se riscaldato

(Ac.gr. Saturo)

La Tm dipende dalla lunghezza e dal grado di saturazione dell’acido grasso

Effetto della lunghezza della catena e del numero dei doppi legami sul punto di fusione degli acidi grassi

Maggiore è il numero degli atomi di carbonio minore è la fluidità

Maggiore è il grado di insaturazione maggiore è la fluidità

Effetto degli acidi grassi insaturi sull’impacchettamento dei lipidi di membrana

Ruolo del colesterolo nella membrana plasmaticaDiminuisce la fluidità della membrana a temperature elevate poiché si intercala con i suoi anelli rigidiAumenta la fluidità a basse temperature perché impedisce che le catene idrocarburiche dei fosfolipidi si assestino adeguatamente quando la temperatura si abbassa riducendo la tendenza alla gelificazione

Diminuisce la permeabilità della membrana ai piccoli ioni poiché riempie gli spazi tra gli idrocarburi dei fosfolipidi che sono piccoli canali

Le Proteine di Membrana: la parte a mosaico del modello

Analisi per criofrattura di una membrana

Principali classi delle proteine di membrana

1

2

3

Proteine ancorate ad un lipide

• Le proteine sintetizzate possono essere legate alla membrane mediante un legame covalente ad un acido grasso di membrana o ad un derivato dell’isoprene chiamato gruppo prenile

• Possono inoltre essere legate tramite legame covalente al gliocosilfosfatilinositolo (GPI) un glicolipide della membrana esterna

Le Principali funzioni delle proteine di membrana

• Enzimi• Proteine che trasportano elettroni• Proteine di trasporto• Proteine canale• Recettori• Compongono le gap junction• Ruolo strutturale nella stabilizzazione della

membrana

Molte Proteine di membrana sono glicosilate

La glicosilazione è l’aggiunta di una catena laterale glucidica ad una proteina che diventa glicoproteina

Carboidrati presenti nelle glicoproteine

Glicoforina presente sulla membrana dell’eritrocita. La carica – determina una maggiore fluidità del sangue

Mobilità delle proteine di membrana

Mobilità delle proteine di membrana

Campo elettrico