5.2: Membrane Fluidity
5.2: 막 유동성
Cell membranes are composed of phospholipids, proteins, and carbohydrates loosely attached to one another through chemical interactions. Molecules are generally able to move about in the plane of the membrane, giving the membrane its flexible nature called fluidity. Two other features of the membrane contribute to membrane fluidity: the chemical structure of the phospholipids and the presence of cholesterol in the membrane.
Fatty acids tails of phospholipids can be either saturated or unsaturated. Saturated fatty acids have single bonds between the hydrocarbon backbone and are saturated with the maximum number of hydrogens. These saturated tails are straight and can, therefore, pack together tightly. In contrast, unsaturated fatty acid tails contain double bonds between carbon atoms, giving them a kinked shape and preventing tight packing. Increasing the relative proportion of phospholipids with unsaturated tails results in a more fluid membrane. Organisms like bacteria and yeasts that experience environmental temperature fluctuations are able to adjust the fatty acid content of their membranes to maintain a relatively constant fluidity.
In cell membranes, cholesterol is able to interact with heads of phospholipids, partly immobilizing the proximal part of the hydrocarbon chain. This interaction decreases the ability of polar molecules to cross the membrane. Cholesterol also prevents the phospholipids from packing together tightly, thereby preventing the likelihood of membrane freezing. Likewise, cholesterol acts as a structural buffer when temperatures get to warm, limiting excessive fluidity.
Cholesterol is also proposed to have a role in the organization of membrane lipids and proteins into functional groups called lipid rafts. These groups of proteins, phospholipids, and cholesterol are thought to compartmentalize regions of the membrane, positioning molecules with similar roles in close proximity to one another. However, the specific structure and function of these membrane patches are unclear and an active area of research.
세포막은 화학적 상호 작용을 통해 서로 느슨하게 부착된 인지질, 단백질 및 탄수화물로 구성됩니다. 분자는 일반적으로 막의 평면에서 움직일 수 있어 막에 유동성이라고 불리는 유연한 성질을 줍니다. 멤브레인의 두 가지 다른 특징은 막 유동성에 기여합니다: 인지질의 화학 구조및 막에 있는 콜레스테롤의 존재.
인지질의 지방산 꼬리는 포화 또는 불포화 될 수 있습니다. 포화 지방산은 탄화수소 백본 사이에 단일 결합을 가지고 있으며 최대 수의 수소 수로 포화됩니다. 이 포화 된 꼬리는 직선이며, 따라서 단단히 함께 포장 할 수 있습니다. 대조적으로, 불포화 지방산 꼬리는 탄소 원자 사이의 이중 결합을 포함, 그들에게 꼬인 모양을 제공하고 꽉 포장을 방지. 불포화 꼬리를 가진 인지질의 상대적인 비율을 증가하면 더 유동적인 막이 발생합니다. 환경 온도 변동을 경험하는 박테리아와 효모와 같은 유기체는 상대적으로 일정한 유동성을 유지하기 위해 막의 지방산 함량을 조정할 수 있습니다.
세포막에서 콜레스테롤은 인지질의 머리와 상호 작용할 수 있으며, 부분적으로 탄화수소 사슬의 근접 부분을 고정시킵니다. 이 상호 작용은 극성 분자가 막을 통과하는 능력을 감소시킵니다. 콜레스테롤은 또한 인지질이 단단히 함께 포장하는 것을 방지하여 막 동결의 가능성을 방지합니다. 마찬가지로, 콜레스테롤은 온도가 따뜻해질 때 구조적 완충제 역할을 하며 과도한 유동성을 제한합니다.
콜레스테롤은 또한 지질 뗏목에게 불린 기능적인 단으로 막 지질 과 단백질의 조직에 있는 역할을 하기 위하여 제안됩니다. 단백질의 이 단, 인지질, 그리고 콜레스테롤은 막의 지구를 구획화하기 위하여 생각됩니다, 서로 가까운 근접에 있는 유사한 역할을 가진 분자를 위치. 그러나, 이러한 멤브레인 패치의 특정 구조와 기능은 불분명하고 연구의 활성 영역입니다.
