membrana plasmatica ambiente interno ambiente esterno ambiente interno membrane intracellulari CELLULA PROCARIOTE: membrana plasmatica CELLULA EUCARIOTE: membrana plasmatica e membrane intracellulari membrana epiteliale: membrane plasmatiche in serie ambiente interno dellorganismo ambiente esterno allorganismo giunzione intercellulare membrana apicale membrana basolaterale

COMPOSIZIONE CHIMICA Membrane plasmatiche e intracellulari sono molto simili, sia per struttura che per composizione: LIPIDI PROTEINE GLUCIDI (glicolipidi e glicoproteine) (in minore quantità, in membrane plasmatiche di alcune cellule) (fosfolipidi e colesterolo) (estrinseche ed intrinseche) 75 % 20 % 5 %

acidi grassi essenziali insaturi acido linoleico C18 acido arachidonico C20 trigliceridi,cere grassi di deposito fosfolipidi cerebrosidi steroli componenti delle biomembrane acidi grassi olio di balena: 76% cera, 24% trigliceridi

film monomolecolare di lipidi fosfolipidi e colesterolo sono molecole anfipatiche costituite da una testa polare e da una catena idrofobica micelle (CMC, micelle inverse) doppio strato Organizzazione dei fosfolipidi in acqua

Organizzazione dei lipidi in soluzioni acquosa

fosfolipidi proteine I lipidi sono molecole anfipatiche ambiente acquoso

MODELLO DI SINGER E NICOLSON (modello del mosaico fluido)

PROTEINE DI MEMBRANA 1) CANALI: proteine integrali (generalmente glicoproteine), che funzionano come pori per consentire lentrata e luscita 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 lidentificazione 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=1 Faraday x cm -2 valore sperimentale C= A/4 l se sono noti A=area membrana, costante dielettrica si può calcolare l lo spessore della membrana Fricke ottenne 50 ångstrom

proprietà delle membrane Membrane biologiche Membrane artificiali Spessore (Å) Capacità ( F x cm -2) Resistenza (ohm x cm 2 ) Tensione superfic (dine x cm) Permeabilità acqua (10 -6 x m x sec -1 )

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