Di Stephanie Chandler
Aggiornato il 24 marzo 2022
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Una membrana circonda ogni cellula vivente, proteggendone l'interno dalle influenze esterne. La temperatura è un fattore determinante del comportamento della membrana, poiché influenza quali sostanze possono attraversare la barriera e il modo in cui le molecole associate alla membrana svolgono le loro funzioni. Le temperature estreme, sia troppo calde che troppo fredde, possono danneggiare o addirittura uccidere le cellule compromettendo l'integrità della membrana.
Le membrane cellulari sono doppi strati composti da due strati opposti di fosfolipidi. Ciascun fosfolipide ha una testa idrofila e una coda idrofobica, che consentono alla membrana di rimanere fluida ma semipermeabile. Questo design consente ai gas come l'ossigeno e l'anidride carbonica, nonché alle piccole molecole lipofile, di diffondersi, escludendo entità più grandi o potenzialmente dannose.
Incorporate all'interno di questa matrice fluida ci sono due classi di proteine:proteine periferiche, che si attaccano alla superficie, e proteine integrali, che si estendono sul doppio strato. La loro mobilità all’interno della membrana consente alle cellule di rispondere ai cambiamenti delle condizioni e mantenere l’omeostasi. Man mano che le cellule crescono, la membrana si espande proporzionalmente, preservando la sua fluidità per accogliere una maggiore superficie.
Le cellule prosperano alla loro temperatura fisiologica:37°C (98,6°F) per i mammiferi. Quando la temperatura aumenta, come durante la febbre, le code degli acidi grassi dei fosfolipidi diventano meno ordinate, aumentando la fluidità della membrana. Sebbene ciò possa migliorare il movimento di proteine e molecole, aumenta anche la permeabilità, consentendo potenzialmente l’ingresso di sostanze deleterie. L'esposizione prolungata al calore elevato può denaturare le proteine integrali e periferiche, compromettendo la funzione cellulare.
Al contrario, il raffreddamento riduce l’energia cinetica delle code fosfolipidiche, rendendo il doppio strato più rigido. La ridotta fluidità ostacola il trasporto di nutrienti essenziali come ossigeno e glucosio, rallentando i processi metabolici e la crescita cellulare. In condizioni di freddo estremo, l'acqua intracellulare può cristallizzarsi, forando la membrana e portando alla morte cellulare.
