Effetti del colesterolo sulla transizione di fase
Il colesterolo ha un duplice effetto:
- Alle basse temperature amplia l’intervallo di temperature entro il quale si verifica la transizione di fase, quindi
aumenta la fluidità delle membrane.
Inoltre, alle basse temperature c’è un aumento del numero dei doppi legami nei fosfolipidi di membrana; ciò è particolarmente importante per gli organismi ibernanti. - Alle alte temperature limita la velocità di movimento delle catene aciliche, il che porta ad una riduzione della fluidità di membrana.
Per questo motivo il colesterolo è considerato un fattore che regola la plasticità delle membrane. Ciò è dovuto al posizionamento del colesterolo all’interno del doppio strato: esso si intercala tra le molecole di fosfolipide di un emistrato, in modo che il proprio asse maggiore sia disposto parallelamente alle catene aciliche dei fosfolipidi. La molecola del colesterolo si orienta all’interno del doppio strato in modo tale che il gruppo ossidrile si trovi a livello dei legami che uniscono le catene di acido grasso al glicerolo. La parte restante della struttura ad anello del colesterolo, rigida e idrofobica, si estende verso la zona interna, apolare, della membrana. In questa posizione la molecola del colesterolo interferisce con lo stretto impaccamento delle catene aciliche dei fosfolipidi adiacenti e inibisce la formazione della fase di gel. Al di sopra della transizione di fase, il colesterolo interferisce con i movimenti dei fosfolipidi adiacenti e ne riduce la fluidità.
La presenza del colesterolo ha altre conseguenze: costringe le teste polari dei fosfolipidi a distanziarsi fra loro, aumentando le probabilità di accesso verso l’interno del doppio strato a molecole che si trovano alla superficie di membrana. Mediante questo effetto, il colesterolo può favorire l’ancoraggio di molecole alla superficie, come nel caso di proteine che possono legarsi per estensione dei gruppi idrofobici verso l’interno apolare del doppio strato. Pur aumentando la distanza tra le molecole di fosfolipide nel doppio strato, il colesterolo rende ancor più impermeabile la parte polare del doppio strato, sbarrando l’accesso all’acqua, agli ioni e a piccole molecole polari come il glucosio. Questo effetto è dovuto alla capacità del colesterolo di insinuarsi negli spazi tra le catene idrocarburiche dei fosfolipidi.
