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.
Różnorodność składników związanych z błoną plazmatyczną, wraz z jej zdolnością do przystosowania się do zmian, pomaga utrzymać dynamiczną płynność błony. Na przykład jeden z głównych składników, fosfolipidy, może występować w formach nasyconych, zawierających maksymalną liczbę wodorów i bez wiązań podwójnych, lub w formach nienasyconych, które mają co najmniej jedno wiązanie podwójne. Gdy temperatura spada, nasycone fosfolipidy, ze swoimi długimi, prostymi łańcuchami kwasów tłuszczowych, mogą zbliżyć się do siebie niż nienasycone, które mają załamanie w łańcuchach z powodu podwójnych wiązań.
Ta dodatkowa przestrzeń pozwala zachować część płynności membrany. Inny składnik, cholesterol, może wstawić się między fosfolipidy, tworząc również przestrzeń, która zwiększa płynność w niższych temperaturach. W cieplejszych temperaturach, gdy błona jest bardziej płynna, pierścienie steroidowe w cholesterolu zapewniają strukturalne wsparcie dla fosfolipidów, zapobiegając nadmiernemu płynowi błony. Tak więc regulacja płynności błony jest ważną reakcją komórkową na zmiany temperatury, na przykład gdy zmiany sezonowe wywołują modyfikacje w składzie kwasów tłuszczowych ryb.
Related Videos
Membranes and Cellular Transport
151.0K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
150.4K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
143.0K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
108.8K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
186.2K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
162.0K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
116.5K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
52.9K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
65.9K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
123.3K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
173.1K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
117.1K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
103.7K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
65.2K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
76.3K Wyświetlenia
Membranes and Cellular Transport
66.1K Wyświetlenia