Lipidové charakteristiky, štruktúra, funkcie Bilapa

Ten Lipidová dvojvrda Je to tenká laminárna membrána, bimolekulárna, amfipatických lipidov, to znamená, že obsahujú hydrofóbnu časť a ďalšiu hydrofilnú časť. Má veľmi nízku priepustnosť pre ióny, ako aj pre väčšinu molekúl rozpustných vo vode, je však veľmi priepustné pre vodu.

Vo vodných roztokoch polárne lipidy, ako je fosfoglycerid. V týchto štruktúrach sú hlavy polárnych lipidov, ktoré sú hydrofilné, nasmerované vonku, aby sa dostali do kontaktu s vodou, zatiaľ čo chvosty (hydrofóbne) sú usporiadané na opačnom konci.

Schéma možných usporiadaní lipidov na okraji póru cez lipidovú dvojvrstvu. Prevzaté a upravené z: mdougm [verejná doména].

Živé bytosti majú bunkové membrány tvorené hlavne fosfolipidmi a glykolipidmi tvoriacimi lipidovú dvojvrstvu. Táto dvojvrda predstavuje bariéru priepustnosti, ktorá umožňuje reguláciu vnútorného obsahu solí a bunkových elektrolytov. Aby to bolo možné dosiahnuť, majú štruktúry nazývané iónové čerpadlá.

Prvými vedcami, ktorí navrhli model lipidových bilap pre bunkové membrány, boli lekári Evert Gorter a F. Grendel (1925) z University of Leiden v Holandsku, model, ktorý bol potvrdený v roku 1950 prostredníctvom elektronických štúdií mikroskopie.

Existuje niekoľko súčasných a potenciálnych použití lipidových bicapov, ale doteraz najúspešnejším komerčne povedané bolo použitie umelých vezikúl (lipozómov) v medicíne, na podávanie liekov pacientom s rakovinou pacientom.

[TOC]

Charakteristika

Lipidové dvojvrstvy sú laminárne, veľmi tenké a krehké štruktúry, ktoré predstavujú niektoré biologicky dôležité vlastnosti, ako napríklad:

Priepustnosť

Jednou z hlavných charakteristík lipidovej dvojvrstvy je jej selektívna priepustnosť. Tieto membrány sú skutočne veľmi vodotesné pre ióny a väčšina polárnych molekúl, pričom voda je dôležitou výnimkou, pretože môže ľahko prekročiť membránu.

Príkladom tejto selektívnej priepustnosti je sodík a draslík, ktorého ióny prechádzajú membránom viac ako miliónkrát pomalšie ako voda. Na druhej strane, indol, heterocyklická organická zlúčenina, prechádza cez membránu rýchlosťou tisíckrát vyššou ako tryptofán, ďalšia molekula podobná tejto štrukturálnej.

Ešte predtým, ako je známa dvojnásobná povaha membrány, vedec Charles Overton povedal (1901), že koeficienty priepustnosti molekúl veľkosti priamo súvisia s relatívnou rozpustnosťou, ktorú prítomnú v organických rozpúšťadlách a vo vode.

Asymetria

Každá z vrstiev, ktorá predstavuje membránu, je štrukturálne a funkčne odlišná od ostatných. Funkčným príkladom tejto asymetrie je čerpadlo sodíka - draslíka. Toto čerpadlo je prítomné v plazmatickej membráne prevažnej väčšiny buniek vyšších organizmov.

Bomba⁺ - Klimatizovať⁺ Je orientovaný takým spôsobom, že vylúči na⁺ vo vnútri bunky pri zavádzaní K iónov⁺. Okrem toho tento spôsob transportu potrebuje energiu vo forme ATP na aktiváciu a môže sa použiť iba vtedy, ak je vo vnútri bunky.

Zložky každej vrstvy sú tiež odlišné, membránové proteíny sú syntetizované a vložené asymetricky do dvojvrstvy glukolipidov.

Môže vám slúžiť: crocodylus acutus

Napríklad v prípade erytrocytov sú sphylingomyeline a fosfatidylkolíny umiestnené vo vonkajšej vrstve membrány, zatiaľ čo fosfatidyletalamín a fosfatidylserín sú vnútorné. Cholesterol je však zložený, obe vrstvy.

Jednou z príčin asymetrie v distribúcii fosfolipidov je to, že väčšina z týchto zložiek je syntetizovaná v bunke, a preto sú spočiatku zahrnuté do vnútornej vrstvy, a preto niektoré z nich migrujú do vonkajšej vrstvy pomocou niektorých enzýmov nazývaných enzýmy s názvom flipasas.

Plynulosť

Lipidové dvojvriny nie sú tuhé štruktúry, ale naopak, sú to tekuté a dynamické štruktúry, kde lipidy a mnoho proteínov sú morálne morálne morálne morálne morálne morálne.

Lipidy sa šíria laterálne v membráne priemernou rýchlosťou 2 um za sekundu. Bočné vytesnenie proteínov v dvojvrstvách sa medzitým môže líšiť v závislosti od typu proteínu; Zatiaľ čo niektoré sú také rýchle ako lipidy, iné sú prakticky nehybné.

Na druhej strane priečna difúzia, tiež nazývaná žabka.

Na druhej strane, plynulosť membrány sa môže meniť v závislosti od relatívneho poradia lipidových mastných kyselín. Keď sú objednané všetky mastné kyseliny, dvojvrstvá.

Tieto zmeny môžu byť spôsobené teplotnými zmenami; Prechod z tuhej látky do stavu tekutiny sa náhle vyskytuje, keď teplota presahuje prah známy ako teplota topenia, ktorá závisí od dĺžky reťazcov mastných kyselín, ako aj od jej stupňa nenasýtenia.

Zložkové lipidy membrány majú rôznu povahu, a preto môžu vykazovať rôzne teploty topenia. Z tohto.

Ďalšie funkcie

Lipidové dvojvrstvy, vďaka kovalentným interakciám a atraktívnym silám Van der Waals, majú tendenciu byť rozsiahle, ako aj zatvárať samy osebe, aby neexistovali extrémne extrémne extrémne extrémy. Jeho schopnosť samostatne sa vyskytuje aj charakteristická, pretože nedostatok kontinuity nie je energeticky priaznivý pre jej štruktúru.

Štruktúra

Existujú rôzne modely, ktoré vysvetľujú štruktúru lipidovej dvojvrstvy:

Model Davson a Danielli

Navrhla sa v roku 1935 a tvrdí, že membrány obsahujú kontinuálnu fázu uhľovodíkov, poskytovanú zložkami lipidov membrány.

Model membrány Davson a Danielli. Prevzaté a upravené z: Miguelferig [verejná doména].

Jednotkový model membrány

Postavený j.D. Robertson, táto hypotéza je modifikáciou modelu Davson a Danielli. Predpokladal, že jednotková membrána bola tvorená dvojitou vrstvou zmiešaných polárnych lipidov.

Tieto lipidy boli orientované s uhľovodíkovými reťazcami dovnútra a tvorili kontinuálnu uhľovodíkovú vrstvu, zatiaľ čo hydrofilné hlavy namierené v opačnom smere.

Okrem toho bola táto jednotná membrána pokrytá oboma stranami jednoduchou vrstvou proteínových molekúl usporiadaných rozšírené.

Guľový model

Tiež známy ako model podjednotiek. Podľa tohto modelu by membrány boli vytvorené mozaikou opakujúcich sa podjednotiek lipoproteínov medzi 4,0 a 9,0 nm.

Môže vám slúžiť: Hammer Head Bat: Charakteristiky, biotop, reprodukcia, jedlo

Tekutý mozaikový model

Bol navrhnutý S.J. Spevák a g.L. Nicholson v roku 1972 a je najprijateľnejším modelom. Podľa neho sú membránové fosfolipidy usporiadané v dvojitých vrstvách, čím sa tvoria matricu tekutých kryštálov.

Podľa tohto modelu môžu byť jednotlivé lipidové molekuly voľne cestovanie.

Proteíny, ktoré sú súčasťou dvojvrstvy, musia byť podľa modelu globulárne. Okrem toho by niektoré proteíny boli čiastočne zakotvené v dvojvrstve, zatiaľ čo iné by boli v tomto úplne ponorení.

Stupeň penetrácie guľových proteínov v dvojvrstve.

Kompozícia

Prírodné dvojvrstvy sa skladajú hlavne z fosfolipidov. Toto sú zlúčeniny odvodené z glycerolu, ktoré sa vyznačujú hydrofilnou hlavou a dvoma hydrofóbnymi chvostmi.

Keď fosfolipidy prídu do styku s vodou, je možné usporiadať rôznymi spôsobmi. Najstabilnejší spôsob je ako dvojvrstvová svah s chvostom orientovanými do vnútrozemia a hlavy mimo dvojvrstvy.

Glykolipidy sú tiež súčasťou lipidovej dvojvrstvy. Tieto zlúčeniny, ako už názov napovedá, sú lipidy spojené s cukrami, odvodené v prípade zvierat zlúčeniny známych ako sfingocín.

Ďalšou dôležitou zložkou membrány je cholesterol, neopodstatnený lipid. Je prítomný vo vnútornej aj vonkajšej vrstve dvojvrstvy. Je v plazmatickej membráne hojnejšia ako v membráne organelov.

Membrány majú tiež veľa druhov proteínu, ktoré môžu byť dvoch typov, vonkajšie alebo vnútorné. Vonkajšie alebo periférne proteíny sú spojené s laxnými zväzmi membrány a môžu ich od nich ľahko oddeliť.

Vnútorné alebo integrálne proteíny sú silne spojené s dvojvrstvou. Predstavujú asi 70% membránových proteínov. Niektoré z nich majú funkciu signálov z vonkajšej strany bunky a jej prenos vo vnútri.

Ostatné proteíny sú spojené s fúziou dvoch rôznych dvojvrstiev. Medzi nimi sú tie, ktoré umožňujú spojenie spermie s vajíčkom počas oplodnenia; Tiež tie, ktoré umožňujú vírusom preniknúť hostiteľské bunky.

Okrem toho sú iónové čerpadlá komplexný proteín, ktorý prechádza dvojvrstvou.

Funkcia

Hlavná biologická funkcia lipidovej dvojvrstvy. Bez tohto fyzického vymedzenia medzi priehradkami by život nebol možný, ako ho poznáme.

Táto funkcia je taká dôležitá, že prakticky všetky živé bytosti majú membránu vytvorenú lipidnou dvojvrstvou. Výnimku predstavuje niektoré druhy oblúkov, v ktorých je membrána lipidová monovrstva.

Lipidové dvojvrstvy sa podieľajú na prenose impulzu interneuronálneho nervu. Neuróny nie sú fyzicky spojené navzájom, ale oddelené krátkym priestorom nazývaným sinapsis. Na uloženie tohto interneuronálneho priestoru sú zapojené vezikuly naložené neurotransmiterami.

Môže vám slúžiť: Zvieratá, ktoré dýchajú cez stomatu

Ďalšou dvojvrstvovou funkciou je slúžiť ako štrukturálny základ alebo podpora kostra, ku ktorej boli niektoré dopravné systémy silne zjednotené, ako aj niektoré enzýmy.

Organely s lipidovou dvojvrstvou

V prokaryotoch lipidová dvojvrta.

-Organely s dvoma lipidovými dvojvrstvami

Jadro

Bunková organela prítomná v eukaryotických bunkách a ktorá obsahuje väčšinu genetického materiálu organizovaného v chromozómoch.

Jadrová membrána je tvorená dvoma lipidovými dvojvrstvami oddelenými priestorom nazývaným perinuklear. Obe vrstvy sa nazývajú externá a vnútorná jadrová membrána a sú diferencované zložením proteínov.

Mitochondrie

Organo zodpovedný za bunkové dýchanie, ktoré dodáva energia potrebná na aktivitu buniek. Predstavuje dvojitú membránu, hladkú vonkajšiu a zloženú vnútornú formujúcu laminárnu alebo digiformnú hrebeň.

Funkciou takýchto záhybov je zvýšenie vnútornej plochy povrchu, ktorá je miestom, kde sa vyskytujú metabolické reakcie.

Mitochondrie. Prevzaté a upravené z: ladyofhats [CC0].

Chloroplast

Organela prítomná v horných rastlinách a iných fotoautotrofických eukaryotických organizmoch. Predstavuje dve koncentrické lipidové dvojvriny oddelené intermembranóznym priestorom. Vonkajšia vrstva je poréznejšia ako vnútorná v dôsledku prítomnosti proteínov nazývaných porinas.

-Organely s lipidovou dvojvrstvou

Okrem plazmatickej membrány, ktorá sa v tomto článku hovorila široko, ďalšie organely, ako napríklad endoplazmatický retikula, golgi prístroj a lyzozómy majú jednu lipidovú dvojvrstvu.

Endoplazmatický retikulum (RE)

Súvisiaci komplex cytoplazmy Membrány (opakovane) alebo nie (hladké) na ribozómy a ktorí sa podieľajú na syntéze lipidov a fosfolipidov (hladké RE) alebo peptidy a proteín (opätovné rugous).

Golgiho aparát

Komplex hladkých membrán steny, ktoré sa zúčastňujú na skladovaní, modifikácii a balení proteínových látok.

Lyzozómy

Vezikulárne organely obsahujúce enzýmy zapojené do degradácie cudzích materiálov. Tiež degradujú nepotrebné bunkové zložky a dokonca poškodené alebo mŕtve bunky.

Žiadosti

Hlavná aplikácia lipidových bicapas sa nachádza v oblasti medicíny. Lipozómy sú vezikulárne štruktúry vymedzené lipidovými dvojvrstvami. Sú umelo tvorené zvukovou osciláciou vodných suspenzií fosfoglyceridov.

Ak sú ióny alebo molekuly zahrnuté vo vodnej suspenzii, potom budú niektoré z týchto prvkov obsiahnuté vo vnútri lipozómov. Na základe týchto zásad boli lieky zapuzdrené v roztoku v lipozómoch.

Obsahujúce lipozómy liekov sa dodávajú injekčným pacientovi. Akonáhle sú vo svojom interiéri, prechádzajú krvným systémom, až kým nedosiahnete cieľové miesto. V cieľovom mieste je ich obsah rozbitý a vydaný.

Testovalo sa aj použitie lipidových bilapov, ako sú biosenzory na diagnostiku ochorenia; ako aj pre možnú detekciu biologických zbraní. Nakoniec bola úspešne testovaná na stanovenie priepustnosti liečiva.

Odkazy

1. Ani.Siež. Andersen, II koeppe a. Roger (2007). Hrúbka dvojvrstvy a funkcia membránového proteínu: ane energetická perspektíva. Ročný prehľad biofyziky a biomolekulárnej štruktúry.
2. Lipidová dvojvrda. Zjavený. Uzdravený z Eurcer.com.
3. Lipidová dvojvrda. Na Wikipédii. Zotavené z Wikipédie.orgán.
4. Do. Lehninger (1978). Biochémia. Omega Editions, s.Do.
5. L. Stryer (1995). Biochemery. W.H. Freeman and Company, New York.
6. R.B. Gennis (1989). Biomembrány. Springer-Verlag.
7. M.Siež. Bretscher (1972). Asymetrická lipidová dvojvrstvová štruktúra pre biologické membrány. Nová biológia prírody.