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Giovanna Aronne » 2.La Cellula Vegetale, parte seconda


Le membrane cellulari

Funzioni principali della membrana plasmatica o plasmalemma

Internamente alla parete, la cellula è delimitata dal plasmalemma le cui funzioni principali sono:

  • Rivestire il citoplasma
  • Regolare il passaggio di tutte la sostanze che entrano ed escono dalla cellula
  • Regolare il turgore cellulare (assieme alla parete ad al vacuolo)
  • Determinare il riconoscimento tra cellule

La membrana cellulare e il trasporto attraverso le membrane

Campbell-Reece, Cap. 8

Le membrane cellulari

Costituenti principali

Tutte le membrane cellulari sia interne che esterne sono costituite da un doppio strato di fosfolipidi e da proteine.

  • I fosfolipidi sono molecole anfipatiche: presentano una testa idrofila e due code idrofobe. Questa caratteristica impone ai fosfolipidi cellulari di disporsi su due file speculari.
  • Le proteine si inseriscono nel doppio strato fosfolipidico e si distinguono in intrinseche ed estrinseche.
  • Fosfolipidi e proteine complessivamente formano una struttura detta a mosaico fluido.

Disposizione dei fosfolipidi in presenza di acqua: Le teste idrofile dei fosfolipidi sono a contatto tra loro e con l’acqua, mentre le code idrofobe sono in contatto tra loro e lontane dall’acqua.
Campbell-Reece, Cap. 5; Cap. 8

Struttura di un fosfolipide
Disposizione dei fosfolipidi in presenza di acqua
Modello a mosaico fluido

Le membrane cellulari

Trasporto trans-membrana

Le membrane regolano il passaggio delle sostanze solo se la cellula è viva e metabolicamente attiva.

Le sostanze traversano le membrane secondo i seguenti criteri generali:

  • Le molecole d’acqua e i gas disciolti penetrano molto rapidamente;
  • Le molecole idrofile,se neutre, attraversano a velocità inversamente proporzionali alle loro dimensioni (modello del setaccio molecolare);
  • Le sostanze idrofobiche passano in modo direttamente proporzionale alla loro liposolubilità (modello lipidico).

Campbell-Reece, Cap. 8

Le membrane cellulari

Meccanismi di trasporto trans-membrana

Le sostanze attraversano le membrane secondo i seguenti processi:

  • Diffusione semplice
  • Diffusione facilitata
  • Trasporto attivo

Campbell-Reece, Cap. 8

Trasporto trans-membrana, in Campbell Reece, Biologia 3/E, Zanichelli, fig. 8.16 p.154


Le membrane cellulari

Meccanismi di trasporto con vescicole

Le sostanze con molecole di grandi dimensioni (proteine, polisaccaridi) attraversano le membrane con la formazione di vescicole secondo i seguenti processi:

  • Esocitosi
  • Endocitosi

Campbell-Reece, Cap. 8

Endocitosi ed esocitosi, in Purves Sadava, Biologia 2/E, Zanichelli, fig. 5.14 p.124


Il sistema di membrane interne

Il Reticolo Endoplasmatico

Il citoplasma delle cellule è compartimentalizzato da un sistema di membrane interno detto Reticolo Endoplasmatico (RE).

Generalmente se ne descrivono due tipi:

  • Reticolo Endoplasmatico ruvido specializzato per la sintesi delle proteine e la formazione dei fosfolipidi di membrana
  • Reticolo Endoplasmatico liscio in cui avviene la sintesi dei lipidi e che prende parte al metabolismo dei carboidrati

Il reticolo endoplasmatico e l’apparato di Golgi

Campbell-Reece, Cap. 7

Reticolo endoplasmatico, in Campbell Reece, Biologia 3/E, Zanichelli, figg. 7.10, 7.11 pp.121-122


Il sistema di membrane interne

L’Apparato di Golgi

  • Le unità funzionali dell’Apparato di Golgi sono i dittiosomi: pile di vescicole appiattite.
  • In queste strutture avviene la sintesi, l’elaborazione e la secrezione di alcune sostanze importanti per il metabolismo cellulare.
  • L’Apparato di Golgi ha la funzione di modificare, immagazzinare temporaneamente e trasferire verso la destinazione definitiva i prodotti del Reticolo Endoplasmatico

Apparato del Golgi, in Campbell Reece, Biologia 3/E, Zanichelli, fig. 7.12 p.124


Formazione della parete cellulare

Sintesi dei costituenti e modalità di formazione

Nella cellula vegetale:

  • i dittiosomi sono impegnati nella sintesi dei polisaccaridi;
  • il citoscheletro nel trasferimento delle vescicole che li contengono all’esterno del plasmalemma e
  • le proteine di membrana (cellulososintetasi) nella sintesi e nella disposizione definitiva delle fibrille di cellulosa.

La parete cellulare

Venturelli-Virli, Cap. 3, Par 3.6

Schema dell’interazione tra Reticolo Endoplasmatico e apparato di Golgi

Schema dell'interazione tra Reticolo Endoplasmatico e apparato di Golgi

Rappresentazione schematica della sintesi e disposizione delle micelle di cellulosa

Rappresentazione schematica della sintesi e disposizione delle micelle di cellulosa


Prossima lezione

La cellula vegetale, parte terza

Il vacuolo e gli organelli cellulari

  • Vacuolo
  • Osmosi e turgore cellulare
  • Plastidi
  • Mitocondri

I materiali di supporto della lezione

Venturelli F, Virli L, Invito alla Botanica, Zanichelli, Bologna, 1995, Cap. 3

Campbell NA, Reece JB, Biologia. La chimica della vita e la cellula. Zanichelli, Bologna, 2004, Cap. 5, 7, 8

Il reticolo endoplasmatico e l'apparato di Golgi

La membrana cellulare e il trasporto attraverso le membrane

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