Utente:Anassagora/Sandbox02
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Il doppio strato lipidico è una sottile membrana, composta da due foglietti di molecole lipidiche. La membrana plasmatica di quasi tutti gli organismi viventi e di molti virus è composta un doppio strato lipidico, così come le membrane che circondano il nucleo cellulare e gli altri organelli.
Esso forma una barriera che mantiene gli ioni, le proteine e tutte le altre molecole dove sono necessarie e impedisce loro di diffondere in regioni dove non dovrebbero trovarsi. I doppi strati lipidici sono particolarmente adatti a questo scopo in quanto, pur essendo spessi soltanto pochi nanometri, sono impermeabili alla maggior parte delle molecole idrofile (ovvero polari). Per questo risultano altamente impermeabili agli ioni, permettendo alle cellule di regolare le concentrazoni dei sali e il pH, pompando ioni attraverso le loro membrane utilizzando proteine chiamate pompe ioniche
I doppi strati naturali sono solitamente composti per la maggior parte da fosfolipidi, molecole di natura anfipatica, ovvero, che posseggono una testa idrofilica e due code idrofobiche. Quando i fosfolipidi vengono posti in acqua, si dispongono spontaneamente in un foglietto a due strati con tutte le code rivolte verso l'interno e tutte le teste verso l'esterno. Il centro di questo doppio strato non contiene praticamente alcuna molecola di acqua ed esclude molecole solubili in acqua ma non in olio, come gli zuccheri e i sali. Questo processo di assemblaggio è simile alla formazione di goccioline quando si miscela olio in acqua ed è dovuta alla stessa forza, chiamata effetto idrofobico.
Dal momento che i doppi strati lipidici sono abbastanza fragili e sono così sottili da non poter essere visualizzato al microscopio ottico tradizionale, il loro studio è qualcosa di molto complesso. Esperimenti sui doppi strati lipidici richiedono spesso tecniche avanzate quali la microscopia elettronica e la microscopia a forza atomica.
Fosfolipidi con alcuni gruppi di testa possono alterare la chimica di superficie di un doppio strato e possono, ad esempio, marcare una cellula perché questa venga distrutta dal sistema immunitario. Anche le code lipidiche possono influenzare le proprietà della membrana, determinando ad esempio la fase del doppio strato. Questo può adottare uno stato solido a gel a basse temperature ma andare incontro ad una transizione di fase verso uno stato fluido a temperature più elevate. L'impaccamento dei lipidi all'interno della struttura a doppio strato influenza anche le sue proprietà meccaniche, tra cui la sua resistenza allo stiramento e alla distorsione. Molte di queste proprietà sono state studiate mediante l'utilizzo di modelli artificiali di doppi strati lipidici prodotti in laboratorio. Vescicole prodotte da doppi strati modello sono anche state utilizzate in campo clinico per somministrare dei farmaci.
Le membrane biologiche includono solitamente diversi tipi di lipidi, oltre ai fosfolipidi. Uno particolarmente importante è, ad esempio, il colesterolo, che aiuta a rinforzare il doppio strato e diminuisce la sua permeabilità. Il colesterolo aiuta anche a regolare l'attività di certe proteine integrali di membrana. Queste funzionano quando sono incorporate in un doppio strato lipidico. Poiché i doppi strati definiscono i confini della cellula e dei suoi compartimenti, queste proteine di membrana sono coinvolte in molti processi di segnalazione intracellulare e intercellulare. Alcuni tipi di proteine di membrana sono coinvolti nel processo di fusione di due doppi strati lipidici. Questa fusione permette l'unione di due strutture distinte come ad esempio nella fecondazione di un uovo da parte di uno spermatozoo o l'ingresso di un virus in una cellula.