5.2
Membrane fluidity refers to the ability of the lipid bilayer to remain flexible, which depends on its lipid composition and temperature.
For example, one of the major components, phospholipids, can contain either saturated fatty acid chains, which have the maximum number of hydrogen atoms and no double bonds, or unsaturated fatty acid chains, which have at least one double bond.
When the temperature drops, saturated phospholipids, with their long, straight, fatty acid chains, can pull closer together than the unsaturated ones, which have a kink in their chains due to the double bonds. This extra space preserves some of the membrane fluidity.
Another component, cholesterol, inserts between phospholipids and disrupts the tight packing of fatty acid chains, helping maintain membrane fluidity during colder temperatures.
At higher temperatures, cholesterol restricts phospholipid movement, preventing excessive fluidity in the membrane.
That’s why regulating membrane fluidity is an important cellular response to changes in temperature, such as when seasonal changes cause modifications in the fatty acid composition of fish.
Celmembranen zijn opgebouwd uit fosfolipiden, eiwitten en koolhydraten die losjes aan elkaar zijn gehecht door chemische interacties. Moleculen kunnen over het algemeen in het vlak van het membraan bewegen, waardoor het membraan zijn flexibele aard krijgt, genaamd vloeibaarheid. Twee andere kenmerken van het membraan dragen bij aan de vloeibaarheid van het membraan: de chemische structuur van de fosfolipiden en de aanwezigheid van cholesterol in het membraan.
Vetzuurstaarten van fosfolipiden kunnen verzadigd of onverzadigd zijn. Verzadigde vetzuren hebben enkele bindingen tussen de koolwaterstofskelet en zijn verzadigd met het maximale aantal waterstofatomen. Deze verzadigde staarten zijn recht en kunnen daarom stevig op elkaar worden gepakt. De staarten van onverzadigde vetzuren bevatten daarentegen dubbele bindingen tussen koolstofatomen, waardoor ze een geknikte vorm krijgen en een strakke pakking wordt voorkomen. Het verhogen van het relatieve aandeel fosfolipiden met onverzadigde staarten resulteert in een vloeibaarder membraan. Organismen zoals bacteriën en gisten die te maken krijgen met schommelingen in de omgevingstemperatuur zijn in staat het vetzuurgehalte van hun membranen aan te passen om een relatief constante vloeibaarheid te behouden.
In celmembranen kan cholesterol interageren met de koppen van fosfolipiden, waardoor het proximale deel van de koolwaterstofketen gedeeltelijk wordt geïmmobiliseerd. Deze interactie vermindert het vermogen van polaire moleculen om het membraan te passeren. Cholesterol voorkomt ook dat de fosfolipiden zich stevig op elkaar stapelen, waardoor de kans op membraanbevriezing wordt voorkomen. Op dezelfde manier fungeert cholesterol als een structurele buffer wanneer de temperatuur te hoog wordt, waardoor overmatige vloeibaarheid wordt beperkt.
Er wordt ook voorgesteld dat cholesterol een rol speelt bij de organisatie van membraanlipiden en eiwitten in functionele groepen die lipidenvlotten worden genoemd. Er wordt gedacht dat deze groepen eiwitten, fosfolipiden en cholesterol het membraan compartimenteren, waardoor moleculen met vergelijkbare rollen dicht bij elkaar worden geplaatst. De specifieke structuur en functie van deze membraanpleisters zijn echter onduidelijk en vormen een actief onderzoeksgebied.
Membrane fluidity refers to the ability of the lipid bilayer to remain flexible, which depends on its lipid composition and temperature.
For example, one of the major components, phospholipids, can contain either saturated fatty acid chains, which have the maximum number of hydrogen atoms and no double bonds, or unsaturated fatty acid chains, which have at least one double bond.
When the temperature drops, saturated phospholipids, with their long, straight, fatty acid chains, can pull closer together than the unsaturated ones, which have a kink in their chains due to the double bonds. This extra space preserves some of the membrane fluidity.
Another component, cholesterol, inserts between phospholipids and disrupts the tight packing of fatty acid chains, helping maintain membrane fluidity during colder temperatures.
At higher temperatures, cholesterol restricts phospholipid movement, preventing excessive fluidity in the membrane.
That’s why regulating membrane fluidity is an important cellular response to changes in temperature, such as when seasonal changes cause modifications in the fatty acid composition of fish.
From Chapter 5:
Now Playing
Membranen en cellulair transport
152.9K Views
Membranen en cellulair transport
160.2K Views
Membranen en cellulair transport
160.4K Views
Membranen en cellulair transport
66.4K Views
Membranen en cellulair transport
121.0K Views
Membranen en cellulair transport
179.9K Views
Membranen en cellulair transport
161.3K Views
Membranen en cellulair transport
112.8K Views
Membranen en cellulair transport
54.7K Views
Membranen en cellulair transport
132.4K Views
Membranen en cellulair transport
182.4K Views
Membranen en cellulair transport
125.0K Views
Membranen en cellulair transport
106.9K Views
Membranen en cellulair transport
63.6K Views
Membranen en cellulair transport
65.9K Views
See More