6.4 : Membrane Carbohydrates

La membrana plasmatica è una barriera dinamica composta da lipidi, proteine e carboidrati. È l'epicentro di molti processi cellulari necessari per la crescita e la sopravvivenza delle cellule. I carboidrati hanno proprietà strutturali e chimiche uniche che aiutano la membrana plasmatica a svolgere efficacemente le sue funzioni.

I carboidrati di membrana non hanno alcuna regione idrofobica e si trovano esclusivamente sulla superficie esterna della cellula. L'aggiunta di molecole di zucchero o glicosilazione delle proteine avviene nei lumi sia del reticolo endoplasmatico che dell'apparato di Golgi, mentre la glicosilazione dei lipidi avviene solo nel lume dell'apparato di Golgi. Pertanto, quando le vescicole si staccano dall'apparato di Golgi, i glicolipidi e le glicoproteine sono presenti sullo strato interno. Tuttavia, quando le vescicole si fondono con la membrana plasmatica, lo strato interno e i glicolipidi e le glicoproteine associati sono esposti al lato esoplasmatico; Il motivo per cui le glicoproteine e i glicolipidi si trovano esclusivamente sullo strato esterno. Alcune cellule eucariotiche e batteriche secernono una grande quantità di carboidrati all'esterno della cellula, formando un rivestimento di zucchero attorno alla cellula, noto come glicocalice.

I carboidrati sono strutturalmente più diversi sia delle proteine che del DNA. Nelle proteine e nel DNA, si osservano principalmente legami covalenti peptidici e fosfodiestere, rispettivamente. Al contrario, ogni molecola di zucchero può formare più tipi di legami covalenti e consente la formazione di diverse strutture di oligosaccaridi dalle stesse molecole di zucchero. La diversità strutturale dei carboidrati aiuta a fornire a ciascun tipo di cellula un'identità distinta e svolge un ruolo essenziale nelle diverse funzioni cellulari. Ad esempio, a seconda dell'antigene presente sulla superficie dei globuli rossi umani (RBC), il gruppo sanguigno è classificato nei quattro tipi: A, B, AB e O. Una persona con il gruppo sanguigno A ha l'antigene A presente sui globuli rossi e trasporta anticorpi per l'antigene B. Una persona con il gruppo sanguigno B ha l'antigene B presente sui globuli rossi e trasporta anticorpi per l'antigene A. Una persona con il gruppo sanguigno AB ha entrambi gli antigeni A e B presenti sui globuli rossi e non ha anticorpi per nessuno dei due antigeni. D'altra parte, i globuli rossi di una persona con il gruppo sanguigno O non hanno né antigeni A né B e questa persona porta anticorpi per entrambi.