ambiente esterno
ambiente
interno
ambiente esterno
membrana
plasmatica
membrane
intracellulari
ambiente
interno
CELLULA PROCARIOTE:
membrana plasmatica
CELLULA EUCARIOTE:
membrana plasmatica
e membrane intracellulari
ambiente esterno all’organismo
membrana apicale
giunzione intercellulare
membrana basolaterale
ambiente interno dell’organismo
membrana epiteliale:
membrane plasmatiche in serie
COMPOSIZIONE CHIMICA
Membrane plasmatiche e intracellulari sono molto
simili, sia per struttura che per composizione:
75 %
20 %
• LIPIDI
(fosfolipidi e colesterolo)
• PROTEINE
(estrinseche ed intrinseche)
5%
• GLUCIDI
(glicolipidi e glicoproteine)
(in minore quantità, in membrane plasmatiche di alcune cellule)
acidi grassi
acidi grassi essenziali
insaturi
trigliceridi,cere
acido linoleico C18
acido arachidonico C20
grassi di deposito
olio di balena: 76% cera, 24% trigliceridi
fosfolipidi
cerebrosidi
steroli
componenti delle biomembrane
fosfolipidi e colesterolo sono molecole anfipatiche
costituite da una testa polare e da una catena idrofobica
Organizzazione dei fosfolipidi in acqua
film monomolecolare di lipidi
micelle
(CMC, micelle inverse)
doppio strato
Organizzazione dei lipidi in soluzioni acquosa
I lipidi sono molecole anfipatiche
ambiente acquoso
proteine
ambiente acquoso
fosfolipidi
MODELLO DI SINGER E NICOLSON
(modello del mosaico fluido)
PROTEINE DI MEMBRANA
1) CANALI: proteine integrali (generalmente glicoproteine), che funzionano
come pori per consentire l’entrata e l’uscita di determinate sostanze in cellula.
2) TRASPORTATORI (o carriers): proteine che, mediante cambiamenti
conformazionali, consentono il passaggio selettivo di determinate molecole o ioni.
3) RECETTORI: proteine integrali che riconoscono specificatamente
determinate molecole (ormoni, neurotrasmettitori, nutrienti ecc.).
4) ENZIMI: proteine integrali o periferiche che catalizzano reazioni
enzimatiche sulla superficie della membrana.
5) ANCORAGGI DEL CITOSCHELETRO: proteine periferiche,
affacciate dal lato citoplasmatico della membrana, che servono per ancorare i
filamenti del citoscheletro.
6) MARCATORI DI IDENTITA’ CELLULARE: glicoproteine o
glicolipidi caratteristici di ciascun individuo, che permettono l’identificazione
delle cellule provenienti da altri organismi (es. marcatori ABO).
Qual è lo spessore della membrana?
Esperimento di Fricke (negli anni ’20)
Facendo passare corrente alternata attraverso una sospensione di
eritrociti si può misurare la capacità della membrana (capacità di
tenere separate le cariche)
C=1mFaraday x cm-2
C=eA/4pl
valore sperimentale
se sono noti A=area membrana, e=costante dielettrica si può
calcolare l lo spessore della membrana
Fricke ottenne 50 ångstrom
proprietà delle membrane
Membrane
biologiche
Spessore (Å)
Membrane
artificiali
60-100
0.5-1.3
103-105
60-75
0.4-1.0
106-109
Tensione superfic
(dine x cm)
0.03-1
0.5-2
Permeabilità acqua
(10-6 x m x sec-1)
0.4-400
32
Capacità (mF x cm-2)
Resistenza
(ohm x cm2)
membrane viola isolate e liofilizzate
La prima struttura tridimensionale
della BR è stata ottenuta già nel 1975
Nature, Unwin & Henderson
Retinale all-trans
La BR forma trimeri, che danno origine ad un
reticolo bidimensionale ordinato nella PM
