5.2: Płynność membrany

Membrane Fluidity
JoVE Core
Biology
This content is Free Access.
JoVE Core Biology
Membrane Fluidity
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

148,853 Views

01:23 min
July 30, 2019

Błony komórkowe składają się z fosfolipidów, białek i węglowodanów luźno połączonych ze sobą poprzez interakcje chemiczne. Cząsteczki są na ogół zdolne do poruszania się w płaszczyźnie membrany, nadając błonie elastyczną naturę zwaną płynnością. Dwie inne cechy błony przyczyniają się do płynności błony: struktura chemiczna fosfolipidów i obecność cholesterolu w błonie.

Ogony kwasów tłuszczowych fosfolipidów mogą być nasycone lub nienasycone. Nasycone kwasy tłuszczowe mają pojedyncze wiązania między szkieletem węglowodorowym i są nasycone maksymalną liczbą wodorów. Te nasycone ogony są proste i dlatego mogą się ciasno ze sobą pakować. Natomiast ogony nienasyconych kwasów tłuszczowych zawierają podwójne wiązania między atomami węgla, co nadaje im załamany kształt i zapobiega ciasnemu upakowaniu. Zwiększenie względnego udziału fosfolipidów z nienasyconymi ogonami powoduje bardziej płynną błonę. Organizmy takie jak bakterie i drożdże, które doświadczają wahań temperatury otoczenia, są w stanie dostosować zawartość kwasów tłuszczowych w swoich błonach, aby utrzymać względnie stałą płynność.

W błonach komórkowych cholesterol jest w stanie wchodzić w interakcje z głowami fosfolipidów, częściowo unieruchamiając proksymalną część łańcucha węglowodorowego. Ta interakcja zmniejsza zdolność cząsteczek polarnych do przenikania przez błonę. Cholesterol zapobiega również ścisłemu pakowaniu fosfolipidów, zapobiegając w ten sposób prawdopodobieństwu zamarznięcia błony. Podobnie cholesterol działa jak bufor strukturalny, gdy temperatury stają się zbyt wysokie, ograniczając nadmierną płynność.

Sugeruje się również, że cholesterol odgrywa rolę w organizacji lipidów i białek błonowych w grupy funkcyjne zwane tratwami lipidowymi. Uważa się, że te grupy białek, fosfolipidów i cholesterolu dzielą regiony błony, umieszczając cząsteczki o podobnych rolach w bliskiej odległości od siebie. Jednak specyficzna struktura i funkcja tych plam błonowych są niejasne i stanowią aktywny obszar badań.