Struttura della membrana cellulare nella cellula animale: guida completa!

by

In questo post troverai le informazioni dettagliate sulla struttura della membrana cellulare nella cellula animale.

La membrana cellulare o le membrane biologiche sono strutture simili a film sottili e flessibili quasifificati che si trovano sia a livello extracellulare che attorno al protoplasto della cellula animale.

Di seguito sono riportati i termini relativi alla membrana cellulare animale che vengono discussi brevemente.

Aspetto della membrana

La membrana ha uno spessore di circa 7.5 nm. A causa di questa dimensione, non sono visibili al microscopio ottico. Tuttavia, la loro presenza è stata dedotta molto prima della loro osservazione a causa della plasmolisi, che esplose cellule animali posto in soluzione ipotonica.

Le membrane cellulari sono visibili al microscopio elettronico. Al microscopio, la membrana sembra trilaminare mezzo composto da tre strati. C'è uno strato di elettroni intermedio che è trasparente e coperto da uno strato denso di due elettroni su entrambi i lati dello strato trasparente. Contiene un numero di particelle di diverse dimensioni.

Composizione della membrana

La membrana è composta da tre tipi di componenti: proteine, carboidrati e lipidi. I lipidi sono generalmente fosfolipidi o fosfogliceridi. Consiste di testa polare idrofila e coda non polare idrofobica. Avendo la presenza sia di idrofobi che di idrofili, sono chiamati anfipatico. I fosfolipidi formano un doppio strato a contatto con l'acqua. Altri lipidi presenti nella membrana sono sfingolipidi, cerebrosidi, gangliosidi e colesterolo. Il colesterolo fornisce stabilità e rigidità alla cellula animale.

La membrana ha un numero di proteine ​​che funzionano come enzima. Ad esempio, l'ATP-asi aiuta nella sintesi e nella scomposizione dell'ATP, Cyt P-450 aiuta nell'idrossilazione. Proteina recettore agiscono come neurotrasmettitori per ricevere informazioni.

I carboidrati presenti nella membrana sono oligosaccaridi. Quest'ultimo può essere ramificato o non ramificato. I glicolipidi e le glicoproteine ​​sono associati alle superfici esterne di proteine ​​e lipidi.

Modello a mosaico fluido

È il modello di membrana cellulare più accettato fornito da Singer e Nicolson nel 1972. Secondo il modello a mosaico fluido, le membrane cellulari hanno una consistenza quasiificata. Il doppio strato lipidico è continuo e contiene altri lipidi. ad esempio il colesterolo è presente nelle membrane degli animali. Le proteine ​​si presentano come un mosaico sia all'interno del doppio strato lipidico che sulle due superfici. Sono chiamati come Iceberg di proteine in un mare di lipidi.

Le proteine ​​hanno spesso la tendenza a cambiare posizione. Estrinseca e Intrinseca sono le due categorie di proteine ​​di membrana.

struttura della membrana cellulare nella cellula animale
Struttura della membrana cellulare nella cellula animale: Modello a mosaico fluido di una membrana cellulare da wikipedia

Proteine ​​intrinseche

Si verifica all'interno del doppio strato lipidico passando alle sue diverse profondità. Transmembrana le proteine ​​sono incorporate nella membrana di proteine ​​intrinseche che formano un canale per permettere l'acqua, gli ioni e alcuni soluti di piccole dimensioni. Alcuni dei canali hanno un meccanismo di gate per fornire l'ingresso a sostanze specifiche. Le proteine ​​intrinseche sviluppano interazioni idrofobiche con le molecole di fosfolipidi. Per questo motivo, le proteine ​​intrinseche non possono essere facilmente separate dalla membrana senza rompersi.

Proteine ​​estrinseche

Sono anche chiamate proteine ​​periferiche che si trovano su entrambi i lati della membrana. Queste proteine ​​sono disponibili in quantità maggiore sulla superficie interna della membrana rispetto al lato esterno della membrana. Sono anche attaccati alle teste polari delle proteine ​​​​intrinseche con l'aiuto di deboli legami elettrostatici e legami ionici. Pertanto, le proteine ​​​​periferiche vengono facilmente spostate da sonicazione, detergenti delicati e soluzioni ipotoniche con chelati.

Funzioni della membrana cellulare

  • Tenere il contenuto della cella: Contiene il contenuto protoplasmatico semifluido.
  • Marchio: Aiuta a proteggere la cellula da un infortunio.
  • Organelli: Copre anche vari organelli come nucleo, mitocondri, apparato di Golgi, reticolo endoplasmatico ecc.
  • compartimentazione : separa le cellule dall'ambiente esterno e gli organelli cellulari dal citosol.
  • Riconoscimento cellulare: Utilizzo di glicolipidi e glicoproteine, membrane cellulari può anche distinguere tra cellule simili e dissimili.
  • Gli antigeni: Gli antigeni nelle membrane cellulari aiutano a determinare il gruppo sanguigno, la risposta immunologica e l'accettazione o il rigetto del trapianto.
  • Giunzioni cellulari: Aiutano a tenere insieme le cellule animali.
  • Microvilli: Hanno evaginazioni che aiutano ad aumentare l'assorbimento.
  • Endocitosi: La membrana sviluppa vescicole di membrana per ingerire i materiali alla rinfusa.
  • Esocitosi: La membrana aiuta a espellere le sostanze di scarto.
  • Permeabilità selettiva: Consente l'immissione di sole sostanze selezionate.
  • Ritentività: Le membrane non perdono. Non consentono il passaggio verso l'esterno delle sostanze assorbite.
  • Trasporto di elettroni: Catene di trasporto degli elettroni avviene nella membrana dei mitocondri.
  • Osmosi: La membrana contiene speciali canali d'acqua attraverso i quali avviene l'osmosi.
  • Proteine ​​​​carrier: Aiuta trasporto attivo e localizzato alle membrane.
  • Enzimi di membrana: Varietà di enzimi sono legati alla membrana per svolgere varie attività biochimiche come l'idrolisi e la sintesi di ATP.
  • Recettori di membrana: Contiene diversi recettori per ormoni, neurotrasmettitori, immunoglobuline e molte altre sostanze biochimiche.

Trasporto a membrana

È il passaggio di sostanze biochimiche, metaboliti e sottoprodotti attraverso le membrane biologiche. Sono di quattro tipi: trasporto passivo, trasporto attivo, trasporto symport-antiport e trasporto alla rinfusa.

Trasporto passivo

È il movimento di sostanze da una parte o un'area di un sistema all'altra senza richiedere al sistema di consumare energia, come dall'esterno all'interno di un cellula attraverso la membrana cellulare.

1024px Schema diffusione semplice nella membrana cellulare en.svg
Struttura della membrana cellulare nella cellula animale: Trasporto passivo attraverso la membrana cellulare da wikipedia

Il trasporto passivo è più comune lungo il gradiente di concentrazione e il potenziale elettrochimico. Esempi: Emittente e Osmosi. La membrana cellulare possiede canali stretti prodotti dalle proteine ​​del tunnel. Sono di due tipi, acquaporine e canali ionici. Le acquaporine consentono il passaggio dell'acqua in base alle forze osmotiche. Il canale ionico specifico consente agli ioni di passare attraverso la membrana. CO2 E O2 si crede che passino insieme all'acqua.

Trasporto attivo

È la modalità di trasporto attraverso la membrana cellulare che comporta il dispendio di energia metabolica. L'energia è per lo più ottenuta dall'ATP.

1280px Schema secondario trasporto attivo en.svg
Struttura della membrana cellulare nella cellula animale: Trasporto attivo da wikipedia

Il trasporto attivo è il metodo più comune di assorbimento di alcuni ioni nelle cellule animali. Questi sono ca2+, K+,N / A+, Fe2+, urato, molti zuccheri e aminoacidi. Il trasporto attivo di solito avviene contro gradiente di concentrazione. È unidirezionale e altamente selettivo.

Cotrasporto

Il cotrasporto consente alla membrana di muovere le sostanze e altri materiali in symport (stessa direzione) o antiporto (direzione opposta). A volte è chiamato diffusione facilitata. Per il cotrasporto, le proteine ​​carrier possiedono siti di legame extra. Ad esempio, il glucosio, i nucleosidi e alcuni gruppi di amminoacidi passano verso l'interno insieme al Na+.

Cotrasportatori
Struttura della membrana cellulare nella cellula animale: Canali di uniport, symport e antiport da wikipedia

Trasporto alla rinfusa

È la modalità di trasporto di grandi quantità di materiali, micromolecole, macromolecole e particelle di cibo, attraverso la membrana. Il trasporto di massa comporta la stimolazione chimica, il ripiegamento e la fusione della membrana per produrre vescicole chiamate vescicole portatrici. Il trasporto avviene sia verso l'interno che verso l'esterno.

Endocitosi e L'esocitosi è di due tipi di trasporto alla rinfusa.

Endocitosi

Consente alle cellule di interiorizzare i materiali extracellulari per mezzo di vescicole portatrici, endosomi. L'endocitosi è inoltre di due tipi, pinocitosi ed fagocitosi.

esocitosi

Trasporta i materiali dall'interno delle cellule all'esterno con l'aiuto di vescicole portatrici chiamate vescicole esocitotiche. I prodotti secretori o escretori sono confezionati in vescicole dai corpi di Golgi.

Domande frequenti

Q1. Differenza tra pinocitosi e fagocitosi.

La pinocitosi è l'assunzione di liquido extracellulare, ioni e molecole per mezzo di piccole vescicole o pinosomi sviluppati attraverso il ripiegamento della membrana cellulare. I lisosomi possono essere coinvolti nella digestione di sostanze extracellulari.

La fagocitosi è il consumo cellulare di particelle di grandi dimensioni come microbi, detriti cellulari, cellule degenerate, ecc. Si formano proiezioni simili a pseudopodi per inghiottire i materiali solidi. I lisosomi sono essenziali per la distruzione e la digestione dei materiali alimentari solidi. Le sostanze non digerite vengono escrete per mezzo di efagia o esocitosi.

Q2.Descrivere il meccanismo di trasporto attivo.

Il trasporto attivo è mediato da vettori o proteine ​​di trasporto. Sono particelle proteiche integrali del membrana cellulare che hanno l'affinità per specifiche particelle di soluto. Un vettore si combina con la particella di soluto sulla superficie e si forma complesso di soluto vettore. Il complesso ottiene energia dall'ATP e subisce un cambiamento conformazionale. Nello stato complessato la particella vettore trasporta il soluto sull'altro lato della membrana dove viene rilasciato. Il vettore viene liberato e ritorna al suo stato originale per legarsi con un'altra particella di soluto.

Q3.Fare un breve resoconto sulla pompa di scambio di sodio e potassio.

Agisce nella maggior parte delle cellule del corpo. Una grande subunità α e una piccola subunità β formano le proteine ​​di trasporto. Il lato interno della subunità più grande ha tre siti recettoriali per Na+ ioni e un sito per l'attività dell'ATP-asi. Il lato esterno di questa subunità ha due siti recettoriali per K+ ioni. Il vettore si lega con tre Na+ ioni dall'interno della cellula e due K+ ioni da liquido extracellulare. Con l'aiuto dell'energia ottenuta dall'ATP, il vettore subisce un cambiamento di conformazione, lancia tre Na+ ioni nel fluido extracellulare e due K+ ioni all'interno della cellula.

Schema pompa sodio potassio en.svg
Struttura della membrana cellulare nella cellula animale: L'azione della pompa sodio potassio è un esempio di trasporto attivo da wikipedia

La pompa di scambio Na+-K+ aiuta a mantenere una maggiore concentrazione di ioni Na+ nel liquido extracellulare rispetto al contenuto intracellulare. Rispetto al liquido extracellulare, la concentrazione intracellulare di K+ è maggiore. La pompa di scambio Na+-K+ è responsabile del potenziale di riposo delle cellule nervose. Incoraggia anche trasporto secondario attivo.

Sommario

Per concludere questo post, concludiamo quell'animale la membrana cellulare ha una struttura sottile ma separa i componenti cellulari dall'ambiente esterno. Permette inoltre il trasferimento di diverse sostanze dalla membrana rendendola di natura semipermeabile per la presenza di varie proteine ​​e lipidi.

Leggi anche: