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
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
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
Le lezioni del Corso
1. La Cellula Vegetale, parte prima
2. La Cellula Vegetale, parte seconda
3. La Cellula Vegetale, parte terza
4. La Cellula Vegetale, parte quarta
5. La Cellula Vegetale, parte quinta
7. Anatomia: apici vegetativi e radicali
11. Modalità di trasporto xilematico e floematico
13. Le metamorfosi
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
