Membrane e proteine di membrana Flashcards
Doppi strati lipidici
I lipidi sono MOLECOLE ANFIFILICHE: hanno una TESTA IDROFILICA all’ESTERNO e CODE IDROFOBICHE all’INTERNO.
I lipidi delle membrane sono distribuiti nelle due facce del doppio strato in MODO ASIMMETRICO e possono TRASFERIRSI da un foglietto all’altro nel doppio strato lipidico con due meccanismi: DIFFUSIONE TRASVERSALE (flip-flop) e DIFFUSIONE LATERALE.
Ci sono TRE tipi di TRASLOCATORI di fosfolipidi
FLIPPASI: traslocano FOSFATIDILETANOLAMMINA e FOSFATIDILSERINA dal foglietto ESTERNO a quello INTERNO
FLOPPASI: traslocano i FOSFOLIPIDI dal LATO CITOSOLICO verso l’ESTERNO
SCRAMBLASI: traslocano i lipidi in ENTRAMBE le DIREZIONI SECONDO GRADIENTE
Il doppio strato lipidico ha varie proprietà che lo rendono una STRUTTURA STABILE ma DINAMICA dotata di CONSISTENZA FLUIDA e con un’ASIMMETRIA DI COMPOSIZIONE che conferisce alle superfici funzioni diverse
STABILITA’: dovuta alle FORZE NON COVALENTI tra i COMPONENTI LIPIDICI (interazioni idrofobiche, legami elettrostatici deboli, presenza di acqua)
FLUIDITA’: dipende dall’ASSENZA di LEGAMI COVALENTI, dalle CARATTERISTICHE degli ACIDI GRASSI e dalla TEMPERATURA. Sopra alla T di transizione (10-40°C) i lipidi sono altamente mobili (cristallo liquido), al di sotto sono più ordinati (cristallo solido)
ASIMMETRIA: dovuta alla INEGUALE DISTRIBUZIONE dei diversi tipi di LIPIDI tra i DUE STRATI
(versante extracellulare: fosfatidilcolina, sfingomielina, colesterolo, glicolipidi
versate citosolico: fosfatidilserina, colesterolo, fosfatidiletanolammina, fosfatidilinositolo)
Membrana plasmatica
E’ composta dal DOPPIO STRATO LIPIDICO che crea una BARRIERA IDROFOBICA e da PROTEINE che conferiscono SPECIFICITA’ alle FUNZIONI della membrana. Queste proteine sono:
PROTEINE DI MEMBRANA PERIFERICHE LEGATE ALLA SUPERFICIE (estrinseche)
PROTEINE DI MEMBRANA INTEGRALI (anfipatiche, intrinseche: possono attraversare il doppio strato o esporre parti sulle superfici)
Funzioni:
PROTEZIONE
REGOLAZIONE TRASPORTO ESTERNO/INTERNO
TRASDUZIONE DEL SEGNALE (recettori)
RICONOSCIMENTO CELLULARE
ATTACCO DEI COMPONENTI DEL CITOSCHELETRO
MOTILITA’ DELLA CELLULA E ORGANELLI
FUSIONE DELLA MEMBRANA CON ALTRE MEMBRANE mediante giunzioni specializzate
PASSAGGIO per alcune molecole
SITO PER BINDING e CATALISI ENZIMATICA
Mosaico fluido
Si intende l’INTERPOSIZIONE DI PROTEINE e LIPIDI nel doppio strato lipidico STABILIZZATA da INTERAZIONI NON COVALENTI:
IDROFOBICHE tra code apolari dei lipidi e porzioni apolari delle proteine
POLARI tra teste polari dei lipidi, porzioni polari delle proteine e acqua sulle superfici della membrana
Il doppio strato lipidico di molte membrane contiene anche il colesterolo il cui anello steroideo va ad immobilizzare le teste polari dei fosfolipidi rendendo flessibili (fluide) le membrane.
La membrana plasmatica è SEMIPERMEABILE:
piccole molecole e molecole idrofobiche possono attraversare la membrana
ioni, molecole idrofiliche e proteine non attraversano la membrana spontaneamente
Il doppio strato lipidico è PERMEABILE solo alle MOLECOLE APOLARI IDROFOBICHE e alle PICCOLE MOLECOLE POLARI
Proteine integrali
Sono strettamente ASSOCIATE alla MEMBRANA, sono ANFIPATICHE, alcune attraversano completamente la membrana mentre altre solo in parte.
Le proteine si ASSOCIANO con i LIPIDI mediante INTERAZIONI IDROFOBICHE con le CODE APOLARI e mediante LEGAMI H e PONTI SALINI con le TESTE POLARI.
Le regioni idrofiliche delle proteine sono esposte su entrambi i lati della membrana, mentre le superfici idrofobiche si associano per minimizzare il legame con l’acqua.
Solubilizzazione: servono detergenti anfipatici i cui domini idrofobici sostituiscono i lipidi e i domini polari interagiscono con l’acqua. Se si rimuovono i detergenti, le proteine integrali tendono ad aggregare e a precipitare.
Dominio transmembrana: lungo circa 20-25 aa
Es. glicoforina: proteina della membrana degli eritrociti che attraversa la membrana plasmatica. Ha un andamento asimmetrico: N-term all’esterno, C-term al’interno
Batteriodopsina: omotrimero, pompa protonica attivata dalla luce che genera energia per la sintesi di ATP. Attraversa la membrana 7 volte
Proteine di membrana ancorate a lipidi
Legate mediante LEGAMI COVALENTI alla membrana.
PROTEINE ANCORATE AD ACIDI GRASSI: proteine possono essere legate covalentemente all’acido palmitico mediante un legame tioestere tramite il gruppo COOH dell’acido grasso e una Cys della proteina.
Le proteine legate all’acido miristico presentano un legame covalente tra la Gly N-term e il gruppo COOH dell’acido grasso.
Le proteine si legano alla parte citosolica della membrana
PROTEINE PRENILATE: sono legate covalentemente a gruppi isoprenoidi mediante legame tioestere fra residui di farnesile o geranil-geranile e una Cys al C-term
PROTEINE CHE LEGANO GLICOSIL FOSFATIDIL INOSITOLO (GPI): GPI ancora le proteine sulla superficie esterna della membrana. Possono essere rilasciate nel mezzo extracellulare (fosfolipasi)
Proteine periferiche
Estrinseche. Si trovano sulla SUPERFICIE ESTERNA o INTERNA della membrana e interagiscono con le PROTEINE INTRINSECHE attraverso INTERAZIONI NON COVALENTI. Sul lato CITOPLASMATICO possono essere ancorate al CITOSCHELETRO
