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La Membrana
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Il documento descrive la membrana plasmatica come struttura fluida e selettiva, la cui fluidità dipende dalla composizione lipidica e dal colesterolo. Vengono poi illustrati i tipi di proteine di membrana, la loro sintesi e mobilità, la funzione dei carboidrati e il ruolo della membrana nel mantenere i gradienti ionici. Infine si trattano osmosi, tonicità, diffusione semplice e trasporto passivo e attivo.
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- La fluidità della membrana dipende dalla temperatura di transizione dei lipidi, regolata dalla lunghezza e dal grado di insaturazione degli acidi grassi, con le insaturazioni trans di origine industriale legate a rischio cardiovascolare, e dal colesterolo, che stabilizza la membrana e forma zattere lipidiche utili alla trasduzione del segnale.
- Le proteine di membrana, studiate con la criofrattura, si distinguono in monotipiche, integrali (monopasso e pluripasso, come recettori a sette domini e canali ionici), periferiche e strettamente ancorate ai lipidi, con orientamento e distribuzione asimmetrici.
- Le proteine vengono sintetizzate in sedi diverse: le periferiche interne dai ribosomi liberi, le integrali ed esterne nel reticolo endoplasmatico rugoso, dove sono glicosilate; la loro mobilità è ridotta dall'ingombro e dall'ancoraggio al citoscheletro.
- Le proteine svolgono funzioni di ancoraggio, trasporto passivo e attivo, attività enzimatica, trasduzione del segnale, riconoscimento cellulare e giunzione intercellulare, incluse le giunzioni elettriche importanti nelle cellule eccitabili.
- I carboidrati di membrana sono legati per il 90% a proteine (glicoproteine) e per il 10% a lipidi (glicolipidi), formano il glicocalice esterno e mediano l'interazione con l'ambiente e l'adesione tra cellule; in un globulo rosso proteine e lipidi sono in proporzioni simili.
- La membrana separa l'ambiente intracellulare da quello extracellulare, mantenendo gradienti ionici diversi per K+, Na+, Ca2+ e Cl-, mentre i carbonati garantiscono il pH fisiologico; su questa base si sviluppano osmosi, pressione osmotica, secondo la legge di Van't Hoff, e i concetti di osmolarità e tonicità iso-, iper- e ipotonica.
- Il passaggio dell'acqua avviene per flip-flop dei fosfolipidi, per spazi tra i fosfolipidi e tramite acquaporine, fondamentali nel riassorbimento renale; la diffusione semplice dei soluti dipende soprattutto dal coefficiente di partizione, cioè dalla polarità, più che dalle dimensioni.
- Il trasporto passivo avviene secondo gradiente tramite diffusione semplice, diffusione facilitata, canali ionici e trasportatori, mentre il trasporto attivo richiede energia, è primario se consuma direttamente ATP o secondario se dipende da un trasporto primario.
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