Lipidne značilnosti Bilapa, struktura, funkcije

The Lipidni dvoslojni To je tanka laminarna membrana, bimolekularna, amfipatičnih lipidov, to je, da vsebujejo hidrofobni porciji in drug hidrofilni del. Ima zelo nizko prepustnost za ione, pa tudi za večino vodnih topnih molekul, vendar je zelo prepustno za vodo.

V vodnih raztopinah so polarni lipidi, kot je fosfoglicerid. V teh strukturah so glave polarnih lipidov, ki so hidrofilne, usmerjene zunaj, da stopijo v stik z vodo, medtem ko so repi (hidrofobni) razporejeni na nasprotnem koncu.

Diagram možnih lipidnih razporeditev na robu pore skozi lipidno dvoslojnico. Vzeto in urejeno od: mdougm [javna domena].

Živa bitja imajo celične membrane, ki jih sestavljajo predvsem fosfolipidi in glikolipidi, ki tvorijo lipidno dvoslojno plast. Ta dvoplast predstavlja prepustno pregrado, ki omogoča uravnavanje notranje vsebnosti soli in celičnih elektrolitikov. Da bi to lahko dosegli, imajo strukture, imenovane ionske črpalke.

Prvi znanstveniki, ki so predlagali lipidni model BILAP za celične membrane, sta bila zdravnika Evert Gorter in F. Grendel (1925) z Univerze v Leidenu na Nizozemskem, model, ki je bil leta 1950 potrjen z elektronskimi študijami mikroskopije.

Obstaja več trenutnih in potencialnih uporabe lipidnih bikapov, do danes.

[TOC]

Značilnosti

Lipidni dvosloji so laminarne, zelo tanke in krhke strukture, ki predstavljajo nekatere biološko pomembne značilnosti, kot so:

Prepustnost

Ena glavnih značilnosti lipidnega dvosloja je njegova selektivna prepustnost. Dejansko so te membrane zelo nepremočljive za ione in večino polarnih molekul, pri čemer je voda pomembna izjema, saj lahko zlahka prečka membrano.

Primer te selektivne prepustnosti sta natrij in kalij, katerih ioni gredo skozi membrano več kot milijonkrat počasneje kot voda. Po drugi strani indol, heterociklična organska spojina, prečka membrano s hitrostjo tisočkrat višjo od triptofana, še ena molekula, podobna tej strukturni.

Še preden je znana dvojna narava membrane, je znanstvenik Charles Overton dejal (1901), da so koeficienti prepustnosti molekul velikosti neposredno povezani z relativno topnostjo, ki jo predstavljajo v organskih topilih in v vodi.

Asimetrija

Vsak od plasti, ki predstavlja membrano, je strukturno in funkcionalno drugačen od druge. Funkcionalen primer te asimetrije je natrija - kalijeva črpalka. Ta črpalka je prisotna v plazemski membrani velike večine celic višjega organizma.

Na bomba⁺ - K⁺ Je usmerjen tako, da izganja na⁺ znotraj celice, medtem ko uvajate k ione⁺. Poleg tega to transportno sredstvo potrebuje energijo v obliki ATP za aktivacijo in ga je mogoče uporabiti le, če je znotraj celice.

Tudi komponente vsake plasti so različne, membranski proteini se sintetizirajo in asimetrično vstavijo v bilaj glukolipidov.

Vam lahko služi: crocodylus acutus

V primeru eritrocitov so na primer sfilingomielin in fosfatidilkolini nameščeni v zunanji plasti membrane, fosfatidilelamin in fosfatidilserin pa notranja. Holesterol pa je sestavni del obeh slojev.

Eden od vzrokov asimetrije pri porazdelitvi fosfolipidov je, da je večina teh sestavin sintetizirana znotraj celice in so zato sprva vključena v notranjo plast, zato se bodo nekateri od njih preselili na zunanjo plast s pomočjo nekaterih encimov, imenovanih encimov flipasas.

Tekočnost

Lipidne dvorane niso toge strukture, nasprotno pa so tekoče in dinamične strukture, kjer so lipidi in številni beljakovine moralno moralno moralno moralno.

Lipidi se širijo bočno v membrani s povprečno hitrostjo 2 µm na sekundo. Medtem se lahko bočni premik beljakovin v dvoslojih razlikuje glede na vrsto beljakovin; Medtem ko so nekateri tako hitri kot lipidi, drugi praktično ostanejo negibni.

Prečna difuzija, imenovana tudi flip-flop, je na drugi strani veliko počasnejša za lipide in nikoli ni bila opažena pri beljakovinah.

Po drugi strani se lahko fluidnost membrane razlikuje glede na relativni vrstni red lipidnih maščobnih kislin. Ko so urejene vse maščobne kisline, bilay.

Te spremembe so lahko posledica temperaturnih sprememb; Prehod iz trdnega v tekočino se naglo pojavi, ko temperatura presega prag, znan kot talilna temperatura, kar je odvisno od dolžine verig maščobnih kislin, in stopnje nenasičenosti.

Sestavni lipidi membrane so različne narave, zato lahko predstavljajo različne temperature taljenja. Zaradi tega lahko pri različnih temperaturah sobivajo trdne in tekoče faze v istem dvosloju.

Druge funkcije

Lipidni dvosloji, zahvaljujoč kovalentnim interakcijam in privlačnim silam van der Waalsa. Prav tako je značilna njegova sposobnost, da se samo -podaja, saj pomanjkanje kontinuitete ni energijsko ugodno za njegovo strukturo.

Struktura

Obstajajo različni modeli za razlago strukture lipidnega dvosloja:

Model Davson in Danielli

Predlagana je bila leta 1935 in trdi, da membrane vsebujejo neprekinjeno fazo ogljikovodikov, ki jo zagotavljajo sestavni lipidi membrane.

Model celične membrane Davson in Danielli. Vzeto in urejeno od: Miguelferig [Public Domain].

Model enotne membrane

Postavil j.D. Robertson, ta hipoteza je sprememba modela Davson in Danielli. Predpostavil je, da je bila membrana enote sestavljena iz dvojne plasti mešanih polarnih lipidov.

Ti lipidi so bili usmerjeni z ogljikovodičnimi verigami navznoter, ki tvorijo neprekinjeno plast ogljikovodika, hidrofilne glave.

Poleg tega sta bila ta enotna membrana pokrita obe strani s preprostim slojem molekul beljakovin.

Kroglični model

Znan tudi kot model podednosti. V skladu s tem modelom bi membrane sestavljali mozaik ponavljajočih se podenot lipoproteinov med 4,0 in 9,0 nm.

Lahko vam služi: Hammer Head Bat: Značilnosti, habitat, razmnoževanje, hrana

Tekoči mozaični model

Je predlagal s.J. Pevka in g.L. Nicholson leta 1972 in je najbolj sprejet model. V skladu s tem so membranski fosfolipidi naročeni v dvojnih plasteh, ki tvorijo matrico tekočih kristalov.

Posamezne lipidne molekule lahko po tem modelu prosto potovate.

Po modelu morajo biti beljakovine, ki so del dvoslojnega. Poleg tega bi bili nekateri proteini delno vdelani v dvoslojni, drugi pa bi bili v to popolnoma potopljeni.

Stopnja penetracije krogličnih beljakovin v Bilayu.

Kompozicija

Naravni dvosloji so v glavnem sestavljeni iz fosfolipidov. To so spojine, pridobljene iz glicerola, za katere je značilno, da imata hidrofilna glava in dva hidrofobna repa.

Ko fosfolipidi pridejo v stik z vodo, lahko organiziramo na različne načine. Najbolj stabilen način je kot dvoslojni z repi, usmerjenimi v notranjost in glave zunaj dvoslojnega.

Glikolipidi so tudi del lipidnega dvosloja. Te spojine, kot že ime pove, so lipidi, povezani s sladkorji, izhajajo v primeru živali spojine, znane kot sfingocin.

Druga pomembna sestavina membrane je holesterol, neomejen lipid. Prisoten je tako v notranji kot zunanji plasti dvoslojnega. V plazemski membrani je bolj kot v membrani organelov.

Membrane imajo tudi veliko vrst beljakovin, ki so lahko dveh vrst, zunanje ali lastne. Zunanji ali periferni proteini so povezani z ohlapnimi sindikati do membrane in jih zlahka ločijo od njih.

Intrinzični ali integralni beljakovine so močno povezane z Bilayom. Predstavljajo približno 70% membranskih beljakovin. Nekateri imajo funkcijo signalov odzove od celice in njegovega prenosa v notranjosti.

Drugi proteini so povezani z zlitjem dveh različnih dvoslojev. Med njimi so tisti, ki med oploditvijo omogočajo združitev sperme z ovulo; tudi tisti, ki virusom omogočajo prodiranje gostiteljskih celic.

Poleg tega so ionske črpalke obsežne beljakovine, ki prečkajo bilaj.

Funkcije

Glavna biološka funkcija lipidnega bilaja. Brez te fizične razmejitve med predelki bi bilo življenje nemogoče, kot ga poznamo.

Ta funkcija je tako pomembna, da imajo praktično vsa živa bitja membrano, ki jo sestavlja lipidni dvoplast. Izjema predstavljajo nekatere vrste lokov, v katerih je membrana lipidni enoplast.

Lipidni dvosloji sodelujejo pri prenosu interneuronalnega živčnega impulza. Nevroni niso fizično povezani med seboj, ampak ločeni s kratkim prostorom, imenovanim sinapsis. Za prihranek tega interneuronalnega prostora so vpleteni vezikli, napolnjeni z nevrotransmiterji.

Vam lahko služi: živali, ki dihajo skozi stomate

Druga dvoplastična funkcija je, da služi kot strukturna podlaga ali podpira okostje, na katerega so bili nekateri prometni sistemi močno združeni, pa tudi nekateri encimi.

Organele z lipidnim dvoslojem

V prokariotih lipidni bilaj.

-Organele z dvema lipidnima dvoslosloma

Jedro

Celična organela, prisotna v evkariontskih celicah in ki vsebuje večino genetskega materiala, organiziranega v kromosomih.

Jedrska membrana tvorita dva lipidna bija, ločena s prostorom, imenovanim perinuklearno. Obe plasti se imenujeta zunanja in notranja jedrska membrana in se razlikujeta s svojo sestavo beljakovin.

Mitohondrije

Organo, ki je zadolžen za celično dihanje, ki ga zagotavlja energija, potrebna za celično aktivnost. Predstavlja dvojno membrano, gladko zunanjo in zloženo notranje oblikovanje laminarnega ali digitiformnega grebena.

Funkcija takšnih pregibov je povečanje notranje površine, ki je kraj, kjer se pojavijo presnovne reakcije.

Mitohondrije. Vzeto in urejeno od: Ladyofhats [CC0].

Kloroplast

Organela, prisotna v zgornjih rastlinah in drugih fotoavtotrofnih evkariontskih organizmih. Predstavlja dva koncentrična lipidna bilja, ločena z medmembranskim prostorom. Zunanja plast je zaradi prisotnosti beljakovin, imenovanih porinas.

-Organele z lipidnim dvoslojem

Poleg plazemske membrane, ki se je v tem članku široko govorila.

Endoplazemski retikulum (re)

Pridruženi membranski kompleks citoplazme (re -rugged) ali ne (gladko re) na ribosome in ki sodeluje pri sintezi lipidov in fosfolipidov (gladki re) ali peptidi in beljakovinami (rerage), zahvaljujoč ribosomom, pritrjenim na njihove stene.

Aparat Golgi

Kompleks gladkih stenskih membran, ki sodelujejo pri shranjevanju, spreminjanju in embalaži beljakovinskih snovi.

Lizosomi

Vezikularne organele, ki vsebujejo encime, ki sodelujejo pri razgradnji tujih materialov. Prav tako razgradijo potrebne celične komponente in celo poškodovane ali mrtve celice.

Prijave

Glavna uporaba lipidnih bicapas se nahaja na področju medicine. Liposomi so vezikularne strukture, ki jih omejujejo lipidni dvosloji. Umetno jih tvorijo zvočno nihanje vodnih suspenzij fosfogliceridov.

Če so v vodno suspenzijo vključeni ioni ali molekule, bodo nekateri od teh elementov v liposomih vsebovani. Na podlagi teh načel so bila zdravila zajeta v raztopino znotraj liposomov.

Dobivni liposomi zdravil se vbrizgajo bolniku. Ko v notranjosti potujejo skozi krvni sistem, dokler ne dosežete ciljnega mesta. V cilju je njihova vsebina pokvarjena in izpuščena.

Testirana je bila tudi uporaba lipidnih bitij, kot so biosenzorji za diagnozo bolezni; kot tudi za morebitno odkrivanje biološkega orožja. Končno je bilo uspešno testirano za določitev prepustnosti zdravil.

Reference

1. Tudi.S. Andersen, ii Koeppe in. Roger (2007). Debelina dvoslojne in membranske beljakovine: ANE energična perspektiva. Letni pregled biofizike in biomolekularne strukture.
2. Lipidni dvoslojni. V ECURED. Okrevano od ECURED.com.
3. Lipidni dvoslojni. V Wikipediji. Okreval iz Wikipedije.org.
4. Do. Lehninger (1978). Biokemija. Omega Editions, s.Do.
5. L. Stryer (1995). Biokemery. W.H. Freeman in družba, New York.
6. R.B. Gennis (1989). Biomembrane. Springer-Verlag.
7. M.S. Bretscher (1972). Asimetrična lipidna dvoslojna struktura za biološke membrane. Narava nova biologija.