La membrana plasmatica

La membrana plasmatica

4.1 L'importanza dell'attività al confine della cellula

A.    A. La membrana plasmatica

delimita il confine della cellula

è sede di attività importanti per la cellula

controlla il passaggio di sostanze dall'interno all'esterno della cellula e viceversa

B. Alterazioni a carico dei componenti della membrana plasmatica possono determinare gravi conseguenze per l'organismo (per esempio la fibrosi cistica).

4.2 Le funzioni della membrana plasmatica

A.    A. La membrana plasmatica svolge quattro importanti funzioni:

tenere concentrate assieme, dentro la cellula, le molecole indispensabili alla vita

mantenere fuori dalla cellula le sostanze dannose

controllare il passaggio delle sostanze dall'esterno all'interno della cellula e viceversa

permettere la comunicazione tra le cellule adiacenti

4.3 I quattro componenti della membrana plasmatica

A.    A. La membrana plasmatica è formata da quattro componenti principali:

un doppio strato lipidico

è formato da due strati di fosfolipidi accoppiati a sandwich, con le teste polari rivolte all'esterno della membrana plasmatica e le code apolari rivolte verso l'interno

molecole di colesterolo

- sono localizzate tra le code idrofobe dei fosfolipidi

- conferiscono alla membrana plasmatica il grado di fluidità ottimale

le proteine di membrana, distinte in:

proteine integrali

attraversano da parte a parte il doppio strato lipidico o sono parzialmente inserite in esso

sono legate all'interno idrofobo del doppio strato lipidico

proteine periferiche

poggiano su una delle due superfici della membrana plasmatica

non hanno alcun legame con l'interno idrofobo del doppio strato lipidico

in genere sono agganciate a proteine integrali

il glicocalice

è formato da catene di carboidrati attaccate alle proteine di membrana

funge da strato adesivo tra le cellule

B.    B. Le proteine di membrana hanno quattro funzioni principali: 

strutturale

concorrono a stabilizzare varie parti della cellula

danno alle cellule animali la loro forma caratteristica

di riconoscimento

- permettono alle cellule di riconoscere sostanze o organismi estranei

di comunicazione

- come recettori, consentono il passaggio dei segnali nelle cellule  

di trasporto

come canali, consentono il passaggio di sostanze attraverso la membrana plasmatica

C.    C. Secondo il modello a mosaico fluido, la struttura della membrana plasmatica è formata da un doppio strato lipidico fluido nel quale sono disseminate proteine che in esso fluttuano in senso laterale. 

4.4 Sostanze in entrata e in uscita dalla cellula: diffusione e gradienti

A.    A. Tutte le particelle (molecole o ioni) in un liquido sono soggette a un moto casuale chiamato agitazione termica

la sua entità è connessa alla temperatura

in esso le particelle hanno molta più probabilità di occupare posizioni diverse da quelle di partenza

nel tempo le particelle raggiungono una distribuzione omogenea

B.    B. Un soluto posto in un solvente migra spontaneamente dalle zone in cui la sua concentrazione è maggiore a quelle in cui la sua concentrazione è minore (diffusione).

C.    C. La diffusione di sostanze attraverso una membrana dipende dalla natura della membrana stessa:

attraverso una membrana permeabile passano liberamente tutti i solventi e i soluti

attraverso una membrana semipermeabile passano solo alcuni soluti

D.    D. Il movimento netto di acqua attraverso una membrana semipermeabile è detto osmosi.

E.     E. La membrana plasmatica si comporta come una membrana semipermeabile

è permeabile all'acqua e alle sostanze lipidiche

non è permeabile alle sostanze dotate di carica elettrica

attraverso di essa si ha osmosi per bilanciare la concentrazione dei soluti

F.     F. Nelle cellule vegetali la parete cellulare regola l'assunzione di acqua da parte della cellula.

4.5 Come fanno le sostanze a entrare e a uscire dalla cellula?

A.    A. Il passaggio di una sostanza attraverso la membrana plasmatica avviene:

per trasporto passivo

non richiede consumo di energia da parte della cellula

avviene secondo il gradiente di concentrazione della sostanza 

per trasporto attivo

richiede consumo di energia da parte della cellula

avviene anche contro il gradiente di concentrazione della sostanza

ne è un esempio la pompa sodio-potassio

B.    B. Le modalità di trasporto passivo sono:

diffusione semplice

non richiede l'intervento di proteine canale

è utilizzata per il passaggio di gas e di piccole molecole polari (acqua)

diffusione facilitata

avviene grazie all'aiuto di proteine di trasporto

è utilizzata per il passaggio di molecole polari di dimensioni maggiori di quelle dell'acqua (es. glucosio)

4.6 Come avviene il trasporto di materiali di grandi dimensioni?

A.    A. I materiali di grandi dimensioni escono dalla cellula per esocitosi.

B.    B. L'esocitosi avviene in tre passaggi:

1. una vescicola di trasporto, contenente il materiale da espellere, migra verso la superficie della cellula
2. la vescicola si fonde con la membrana plasmatica
3. la vescicola riversa il suo contenuto nel liquido extracellulare

C.    C. I materiali di grandi dimensioni entrano nella cellula per endocitosi.

D.    D. Si distinguono tre tipi di endocitosi:

pinocitosi

- avviene per infossamento della membrana plasmatica

- serve soprattutto per inglobare acqua e soluti in essa disciolti

endocitosi mediata da recettori

molti recettori che si legano alla stessa molecola confluiscono in un avvallamento della membrana plasmatica detto fossetta rivestita

-serve per procurare alla cellula nutrienti e altre sostanze

fagocitosi

avviene per emissione da parte della cellula di estroflessioni dette pseudopodi

è usata da molti organismi unicellulari per procurarsi il nutrimento