Membrane Biologiche e Eucariotiche

Membrane Biologiche

• Le cellule sono delimitate da membrane biologiche, che fungono da barriere tra l'interno e l'esterno della cellula.
• Queste membrane sono strutture dinamiche, la cui conformazione varia nel tempo e tra diversi tipi di tessuti.
• Funzionano come barriere alla permeabilità, impedendo il passaggio di molecole indesiderate e conservando quelle utili.
• Le membrane biologiche contengono sistemi di trasporto che permettono una permeabilità selettiva.

Membrane Eucariotiche

• Oltre alla membrana plasmatica esterna, le cellule eucariotiche possiedono membrane endocellulari che delimitano organelli come mitocondri e cloroplasti.
• La composizione di lipidi e proteine nelle membrane è caratteristica di ogni tipo di membrana e delle loro funzioni.

Composizione delle Membrane

• Nei neuroni, la mielina, un rivestimento della membrana plasmatica, agisce da isolante elettrico ed è prevalentemente costituita da lipidi.
• Le membrane plasmatiche di batteri e organelli contengono una maggiore quantità di proteine rispetto ai lipidi.

Composizione Lipidica

• Le cellule devono controllare la sintesi e la distribuzione dei lipidi, con ognuna che presenta un profilo lipidico specifico.
• Le membrane plasmatiche contengono un'abbondante quantità di colesterolo, mentre quelle mitocondriali ne hanno bassa concentrazione.

Composizione Proteica

• La diversità delle proteine di membrana è maggiore rispetto a quella dei lipidi e riflette una specializzazione funzionale.
• Proteine come la glicoforina A sono cruciali per la funzionalità e l'aderenza delle cellule; un'alterazione in essa può anche conferire resistenza alla malaria.

Proprietà Funzionali delle Membrane

• La disposizione degli acidi grassi crea una regione fluida e idrofobica nella membrana; le proteine galleggiano in questo mare lipidico.
• Gli agenti patogeni possono interagire con le caveolae, distaccandosi dalla normale endocitosi e evitando la degradazione lisosomiale.

Curvatura e Fusione delle Membrane

• La caveolina induce curvatura nelle membrane, nelle quali le variazioni sono fondamentali per processi biologici come la fusione trasmembrana.
• Le proteine SNARE facilitano il riconoscimento e la fusione delle membrane durante il trasporto vescicolare.

Giunzioni Cellulare

• Desmosomi: formati da placche proteiche che uniscono cellule adiacenti, cruciali per strutture a tessuto forte.
• Giunzioni GAP: permettono il passaggio di piccole molecole tra cellule, essenziali per la sincronizzazione nel tessuto cardiaco.

Superfamiglia delle Immunoglobuline

• Comprende oltre 750 membri, molte delle quali sono molecole di adesione cellulare (CAMs) cruciali per le interazioni tra cellule.

Trasporto di Membrane

• La membrana plasmatica consente lo scambio di nutrienti e ioni con l'ambiente esterno.
• Il doppio strato lipidico è permeabile ad acqua e gas, ma non a molecole cariche senza un appropriato sistema di porte.

Meccanismi di Trasporto

• Trasporto passivo: avviene per diffusione senza consumo di energia.
• Trasporto attivo: richiede energia per muovere molecole contro il gradiente di concentrazione.
• Diffusione facilitata: avviene attraverso trasportatori che accelerano il passaggio di soluti.

Trasportatori e Canali Iono

• I trasportatori legano selettivamente i loro substrati e trasportano a una velocità inferiore rispetto ai canali ionici, con alta stereospecificità.