Ecce Homo

l'uomo

La membrana cellulare

Nell’articolo precedente abbiamo capito l’importanza della presenza di membrane all’interno della cellula: separando i microambienti cellulari ne accrescono l’efficienza funzionale aumentando l’estensione della superficie deputata agli scambi.

Ma le membrane biologiche svolgono anche altre funzioni che possiamo meglio comprendere se analizziamo i costituenti della membrana stessa.

Fig.1: Struttura base del fosfolipide

Componenti delle membrane cellulari:

  • Fosfolipidi: fosfogliceridi e sfingolipidi sono caratterizzati dal legame con gruppi fosforici (Fig.1).
    I fosfogliceridi sono sostanze anfipatiche formate da uno scheletro di glicerolo a cui si legano due catene di acido grasso, apolari ed idrofobiche, ed un gruppo fosforico polare e idrofilo. Hanno una funzione prevalentemente strutturale, alcuni però svolgono anche funzioni importanti come, ad esempio, il fosfatidil-inositolo è coinvolto nella cascata del segnale conseguente all’ attivazione recettoriale.
  • Steroli: sono strutture prevalentemente rigide e planari, la catena laterale è l’unica porzione che conferisce loro flessibilità. Il più diffuso è il colesterolo, si estende prevalentemente tra le code apolari fosfolipidiche conferendo una maggione elasticità e stabilità alla membrana.
  • Proteine: il tipo di proteine esposte su una membrana dipende dalla funzione della cellula o dell’organello di cui fa parte. Anche le proteine presentano una porzione idrofila ed una idrofobica. Grazie alla porzione apolare attraversano lo spessore idrofobico del bilayer lipidico, la porzione polare, invece, si estende verso l’esterno della membrana e nel citoplasma consentendo legami con diversi tipi di sostanze e attivando specifiche castate di reazioni. Alcune proteine nella parte centrale del loro spessore possono creare dei canali che consentono il passaggio di sostanze generando in questo modo una comunicazione tra l’interno e l’esterno della cellula.
  • Zuccheri: si legano alle proteine e ai lipidi formando glicoproteine e glicolipidi. Sulla superficie esterna della membrana formano dei siti di riconoscimento che aumentano la specificità del segnale e consentono alle cellule di riconoscersi reciprocamente. Questa funzione è molto importante perchè consente al sistema immunitario di distinguere tra cellule del self e cellule non self. Ad esempio nelle cellule tumorali modifiche della composizione dei carboidrati dei glicolipidi potrebbero idurre la cellula ad essere riconosciuta come non self e conseguentemente ad essere distrutta. Questi zuccheri presenti sulla superficie esterna della membrana costituiscono il glicocalice, sostanza altamente idrofila, che attira grandi quantità di acqua sulla superficie della cellula e favorisce la sua interazione con l’ ambiente acquoso.

I lipidi e le proteine non sono legati tra loro da legami covalenti, ciò rende la membrana molto flessibile.

Reference:

opentextbc anatomyandphysiology Chapter 3. The Cellular Level of Organization
OpenStax, Biology. OpenStax CNX. 29 set 2015 http://cnx.org/contents/185cbf87-c72e-48f5-b51e-f14f21b5eabd@9.87.