In questo articolo, veniamo a conoscenza di 11 fatti importanti riguardanti 'è la membrana cellulare rigida' , funzioni e composizione insieme ad alcuni modelli chiave di membrana plasma/chiamata.
La membrana che divide l'interno della cellula dall'ambiente esterno è nota come membrana plasmatica, a volte nota come membrana cellulare, ed è presente in tutte le cellule. Le pareti cellulari sono unite esternamente alla membrana plasmatica nelle cellule batteriche e vegetali. Un doppio strato lipidico semipermeabile costituisce la membrana plasmatica. Il passaggio dei materiali dentro e fuori la cellula è controllato dalla membrana plasmatica.
Punti importanti
- La membrana può rompersi se viene perforata o se una cellula assorbe troppa acqua. È sia fluido che piuttosto duro.
- La membrana plasmatica è di natura a mosaico, il che consente a un ago molto piccolo di perforarlo facilmente senza romperlo e gli consente di autosigillarsi quando l'ago viene rimosso.
- Quando le temperature scendono, gli acidi grassi saturi si restringono e premono l'uno contro l'altro per formare una membrana densa e relativamente rigida.
- I "nodi" nelle code degli acidi grassi insaturi allontanano le molecole di fosfolipidi adiacenti quando vengono appiattite, mantenendo la fluidità della membrana.
- Il rapporto tra acidi grassi saturi e insaturi influisce sulla fluidità della membrana alle basse temperature.
- Il colesterolo funge da tampone, impedendo che le temperature più basse e più alte compromettano la fluidità.
Discutiamone alcuni fatti e cercare di capire è la membrana cellulare rigido o flessibile.
- La membrana cellulare è rigida o flessibile?
- Perché la membrana cellulare è rigida?
- Quando è rigida la membrana cellulare?
- Cosa rende rigida una membrana cellulare?
- Quali sono le funzioni della membrana cellulare rigida?
- Tutte le cellule hanno una membrana cellulare rigida?
- La membrana cellulare vegetale è rigida o flessibile?
- Is membrana cellulare dei batteri rigido o flessibile?
- Is membrana cellulare dei funghi rigido o flessibile?
- Le pareti cellulari possono essere semirigide?
- Le pareti cellulari possono essere flessibili?
Diamo un'occhiata a questi fatti nei dettagli e ottenere la risposta è la parete cellulare rigida o meno.
La membrana cellulare è rigida o flessibile?
Pertanto, l'interno della membrana può muoversi liberamente grazie alle lunghe catene di idrocarburi degli acidi grassi, rendendo la membrana stessa flessibile ed elastica. Inoltre, la capacità delle proteine e dei fosfolipidi di diffondersi liberamente lateralmente all'interno della membrana è una caratteristica cruciale per molti processi di membrana.
Es: componenti responsabili della fluidità della membrana cellulare
- Un certo numero di elementi influenza la fluidità della membrana. Innanzitutto, la struttura a mosaico della membrana aiuta a mantenere fluida la membrana plasmatica.
- La membrana contiene molecole indipendenti ma debolmente legate dei lipidi e delle proteine richiesti. La membrana cellulare è abbastanza dura e può scoppiare se forata o se una cellula assorbe troppa acqua, a differenza di un palloncino che può gonfiarsi.
- Il secondo motivo di fluidità è dovuto alle proprietà dei fosfolipidi. Gli acidi grassi nelle code dei fosfolipidi sono nel loro stato saturo, che è saturo di atomi di idrogeno collegati e privo di doppi legami tra atomi di carbonio vicini.
- Il terzo elemento che mantiene fluide le membrane dei mammiferi è il colesterolo. Si trova nella membrana vicino ai fosfolipidi e aiuta la membrana a resistere agli effetti degli sbalzi di temperatura.
Perché la membrana cellulare è rigida?
Quindi, le porzioni delle catene di acidi grassi vicine ai gruppi di testa dei fosfolipidi si impegnano con gli anelli rigidi eterociclici del colesterolo. Questa interazione rende questa regione della membrana relativamente rigida riducendo il movimento delle catene esterne degli acidi grassi.
Quando è rigida la membrana cellulare?
La membrana può rompersi se viene rotta o se una cellula assorbe troppa acqua. È allo stesso tempo fluido e abbastanza rigido. La membrana plasmatica è di natura a mosaico, il che rende facile per un ago molto piccolo perforarla senza romperla e gli consente di sigillarsi automaticamente quando l'ago viene rimosso.
Cosa rende rigida una membrana cellulare?
Le porzioni delle catene di acidi grassi vicine ai gruppi di testa dei fosfolipidi si impegnano con gli anelli rigidi di idrocarburi del colesterolo. Questa interazione rende questa regione della membrana più rigida riducendo la mobilità delle catene esterne degli acidi grassi.
Es:
- Più in particolare, il profilo saturo o insaturo degli acidi grassi influisce sulla fluidità della membrana. Gli acidi grassi saturi hanno il più alto contenuto di idrogeno e l'assenza di doppi legami nella loro catena idrocarburica. La membrana sembra essere più rigida e densamente compattata perché non ci sono doppi legami.
- La membrana plasmatica, come tutte le altre membrane cellulari, è costituita sia da lipidi che da proteine. Il doppio strato fosfolipidico, che forma una barriera transitoria tra due compartimenti acquosi, è il principale componente strutturale della membrana.
Quali sono le funzioni della membrana cellulare rigida?
Molecole grandi e altamente cariche come ioni, zuccheri e amminoacidi non possono diffondersi attraverso le membrane cellulari. Queste sostanze chimiche possono muoversi attraverso la membrana a causa di proteine di trasporto specializzate che vi sono incorporate.
Es:
- Le proteine di trasporto della membrana richiedono spesso energia per catalizzare il passaggio e sono specializzate e selettive per le molecole che muovono. Queste proteine spostano anche alcuni nutrienti contro il gradiente di concentrazione, che richiede più energia.
- Affinché le cellule rimangano sane e funzionino correttamente, devono essere in grado di sostenere gradienti di concentrazione e, occasionalmente, spostare materiali contro di esse.
Altre funzioni chiave
1. Passivo osmosi e diffusione: La diffusione, una forma di trasporto passivo, consente ad alcune sostanze (piccole molecole, ioni), tra cui l'ossigeno (O2) e l'anidride carbonica (CO2), di penetrare nella membrana plasmatica.
2. Canali e trasportatori costituiti da proteine transmembrana: queste proteine penetrano nel doppio strato lipidico delle membrane e lavorano su entrambi i lati della membrana per spostare le molecole attraverso di essa.
3. Endocitosi: l'endocitosi è il processo mediante il quale le molecole vengono assorbite dalle cellule e inghiottite. La sostanza da trasportare è colta in una piccola invaginazione che forma la membrana plasmatica che si estende verso l'interno.
4. Esocitosi: allo stesso modo in cui il materiale può entrare nella cellula attraverso le vescicole della membrana e la formazione di vescicole, la membrana di una vescicola può unirsi alla membrana cellulare, consentendo ai suoi componenti di essere espulsi nel mezzo esterno. L'esocitosi sta avvenendo qui.
Tutte le cellule hanno una membrana plasmatica rigida?
Mentre alcune cellule hanno una membrana cellulare flessibile, altre hanno una parete rigida che ne limita la forma (e nessuna parete cellulare rigida). Le funzioni delle cellule sono anche influenzate dalle loro dimensioni.
Es:
- Il nucleo è l'unica eccezione alla regola che i procarioti sono animali unicellulari privi di strutture legate alla membrana.
- Le cellule procariotiche contengono diverse aree cellulari anche se mancano di componenti legati alla membrana.
Modelli a membrana plasmatica
- La teoria della membrana di Gorter e Grendel (1920)
Evert Gorter e François Grendel, due fisiologi olandesi, hanno parlato della scoperta che ha portato alla nostra attuale comprensione della struttura della membrana plasmatica come doppio strato lipidico. Fondamentalmente presumevano che, se la membrana cellulare fosse un doppio strato, l'area del monostrato lipidico determinata sperimentalmente sarebbe stata due volte più grande dell'area della superficie della membrana plasmatica.
- Il modello Davson e Danielli con il backup di Robertson (1940-1960)
Hugh Davson, un fisiologo, e James Danielli, un biologo, hanno proposto che le membrane contengano proteine. Hanno affermato che l'esistenza di queste "proteine di membrana" ha fornito una spiegazione per le domande che il modello Gorter-Grendel non è stato in grado di affrontare.
- Il modello a mosaico fluido di Singer e Nicolson (1972)
Sulla base di come sono collegati al doppio strato lipidico, il modello divide le proteine di membrana in tre classi:
· XNUMX€ Proteine integrali: Queste proteine sono completamente impigliate nel doppio strato e vi sono mantenute dalla loro affinità per le code idrofobiche dei fosfolipidi che costituiscono l'interno dello strato.
· XNUMX€ Proteine periferiche sono più idrofili e quindi collegati in modo non covalente ad altre regioni idrofile di altre proteine di membrana e alle teste polari dei fosfolipidi sulla superficie della membrana.
· XNUMX€ Proteine ancorate ai lipidi sono collegati in modo covalente a molecole lipidiche che sono incorporate nello strato e sono essenzialmente idrofile, quindi si trovano anche sulla superficie della membrana.
- La teoria della membrana di Henderson e Unwin
Utilizzando il metodo sui campioni inclinati e le ipotesi avanzate da DeRosier e Klug per la combinazione di tali viste bidimensionali, sono stati in grado di produrre una mappa 3D della membrana cellulare con una risoluzione 7. La mappa mostra le posizioni delle subunità proteiche e lipidiche, nonché le posizioni delle catene polipeptidiche all'interno di ciascuna molecola proteica e le connessioni tra di esse nel reticolo.
La membrana cellulare vegetale è rigida o flessibile?
Tutti gli esseri viventi, comprese le piante, hanno membrane cellulari. Negli animali, è lo strato più esterno della cellula e contiene ulteriori organelli cellulari. A differenza della parete cellulare, la membrana cellulare è flessibile e può cambiare forma secondo necessità.
La membrana cellulare dei batteri è rigida o flessibile?
Il peptidoglicano, spesso noto come mureina, costituisce la maggior parte della parete cellulare batterica. Osservata solo nei procarioti, questa struttura dura del peptidoglicano conferisce alla cellula la sua forma e racchiude la membrana citoplasmatica.
La membrana cellulare dei funghi è rigida o flessibile?
Si pensa che la membrana cellulare dia rigidità strutturale alla cellula fungina in un modo simile a come le membrane cellulari forniscono rigidità alle cellule dei batteri. Steroli, glicerofosfolipidi e sfingolipidi costituiscono la maggior parte della membrana cellulare fungina.
Es:
- Mentre gli sfingolipidi hanno una spina dorsale di fitosfingosina N-acilata nota come ceramide, i glicerofosfolipidi sono costituiti da glicerolo-3-fosfato, che contiene due catene aciliche grasse insieme a diversi sostituenti tra cui colina, serina ed etanolamina.
- Fosfolipidi come acido fosfatidico, fosfatidilcolina (PC), fosfatidiletanolamina (PE), fosfatidilserina (PS), fosfatidilglicerolo (PG), fosfatidilinositolo (PI), cardiolipina e sfingolipidi come inositolo fosfato ceramide sono stati trovati in Saccharomyces cerevisiae
- Gli steroli sono lipidi anfipatici con strutture ad anello rigide e compatte, a volte noti come alcoli steroidei. L'ergosterolo funge spesso da componente principale delle membrane cellulari fungine al contrario del colesterolo, che è lo sterolo predominante che si trova nelle cellule animali.
Le pareti cellulari possono essere semirigide?
In sostanza, una parete cellulare può essere considerata come una barriera protettiva spessa e semirigida che circonda la membrana cellulare in alcuni tipi di cellule per proteggerla e determinare la forma della cellula. La rigidità o la forza necessarie non possono essere fornite dalla sola membrana cellulare.
Le pareti cellulari possono essere flessibili?
Sì. Le pareti cellulari possono avere un carattere flessibile. Anche i componenti della parete cellulare presenti in diverse specie variano.
Sebbene in genere sia dura, occasionalmente la parete cellulare può essere considerata flessibile. Si osserva che le membrane cellulari delle specie sono flessibili.
Si sostiene che la parete cellulare sia un componente strutturale e funzionale. La parete cellulare funge da base per la cellula. Protegge le cellule dall'ambiente esterno ostile e mantiene coerenti le loro dimensioni e struttura.
Es: Ad esempio, i funghi hanno pareti cellulari flessibili. Inoltre, le cellule dei funghi hanno un componente che dà la loro parete cellulare flessibilità. Chitina, alfa-glicano, glicoproteine e alcuni pigmenti aggiuntivi costituiscono l'intero componente.
Conclusione
Nell'articolo precedente, abbiamo studiato la rigidità e la flessibilità della membrana cellulare, le cause. Rigidità di membrane cellulari vegetali e batteriche.
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Ciao….Sono Ganeshprasad DN, ho completato il mio dottorato di ricerca. in Biochimica presso l'Università di Mangalore, intendo utilizzare le mie conoscenze e capacità tecniche per perseguire ulteriormente la ricerca nel campo prescelto.