La membrana plasmatica è una struttura costituita da un doppio foglietto di glicolipidi che delimita l’interno della cellula dall’ambiente esterno, per doppio foglietto di glicolipidi intendiamo una particolare struttura formata da molecole aventi tipiche caratteristiche di comportamento nei confronti dell’acqua: i glicolipidi sono formati da una testa e da unacoda, la testa è chimicamente attratta dall’acqua, mentre la coda tende ad allontanarsi dalle molecole di acqua, naturalmente sia all’interno della cellula (citoplasma) che all’esterno della cellula è presente l’acqua, ed i lipidi tendono così a disposti su due file in modo che le teste siano in contatto diretto con l’ambiente idrico interno ed esterno, mentre le code rimangano orientate verso la parte interna della membrana. La membrana viene definita come selettivamente permeabile in quanto certe sostanze la possono attraversare molto rapidamente, mentre altre sono impedite. Le membrane posseggono inoltre dei sistemi di trasporto attivi che consentono di spendere energia per spostare taluni sostanze più ingombranti all’interno o all’esterno della cellula. Le membrane biologiche posseggono però anche altre funzioni, in quanto fungono da strutture di comunicazione con l’esterno tramite recettori immersi nel doppio foglietto lipidico che captano informazioni dall’ambiente esterno. Per membrane biologiche non intendiamo solamente la membrana cellulare che delimita la cellula dall’ambiente esterno, infatti molti organuli presenti nel citoplasma, compreso lo stesso nucleo, sono delimitati da membrane, tali membrane possono subire modeste differenzeda un organulo all’altro, ma comunque sia, le funzioni principali rimanono le stesse.
Diffusione attraverso la membrana:
La membrana cellulare è relativamente permeabile, lascia quindi passare al suo interno piccole molecole prive di carica elettrica come l’O2 e l’N2, queste molecole si diffondono all’interno della cellula seguendo i gradienti di concentrazione, anche molecole più ingombranti ma prive di carica riescono ad attraversare la membrana ma la velocità di passaggio è ragionevolmente ridotta. Il glucosio possiede le dimensioni limite, difatti la velocità di transito è relativamente bassa. La membrana è impermeabile a tutti gli ioni come ad esempio il K+ o il Na-, per il transito di questi elementi si rende perciò necessario un particolare sistema di passaggio attivo che nel caso specifico prende il nome di pompa sodio-potassio.
Osmosi:
L’osmosi è un tipo di diffusione che prevede lo spostamento di un solvente, nel nostro caso l’acqua, attraverso una membrana semipermeabile da una concentrazione maggiore ad una concentrazione minore di acqua; da una soluzione diluita ad una soluzione più concentrata. La membrana cellulare si comporta proprio come una membrana semipermeabile, lascia quindi passare l’acqua da soluzioni più concentrate verso soluzioni meno concentrate in modo da stabilire un equilibrio chiamato isotonico; ovvero in tal caso la concentrazione della soluzione all’esterno della cellula è identico alla concentrazione all’interno della cellula e non vi è nessun potenziale flusso di solvente che possa attraversare la membrana. Nel caso in cui la soluzione esterna sia più concentrata si ha un rilascio d’acqua da parte della cellula e la soluzione esterna è definita ipertonica rispetto ai contenuti cellulari. Se la soluzione esterna è molto diluita sarà la cellula ad acquisire acqua ed in conseguenza a gonfiarsi, in questo caso la soluzione esterna è definita ipotonica.
