Charakterystyka lipidowa Bilapa, struktura, funkcje

Dwuwarstwowa lipidowa Jest to cienka błona laminarna, bimolekularna, amfipatycznych lipidów, to znaczy zawierają część hydrofobową i inną porcję hydrofilową. Ma bardzo niską przepuszczalność jonów, a także większości cząsteczek rozpuszczalnych w wodzie, jednak jest bardzo przepuszczalny dla wody.

W roztworach wodnych lipidy polarne, takie jak fosfogliceryd. W tych strukturach głowy lipidów polarnych, które są hydrofilowe, są kierowane zewnętrznie, aby skontaktować się z wodą, podczas gdy ogony (hydrofobowe) są ułożone na przeciwległym końcu.

Schemat możliwych układów lipidowych na krawędzi porów przez dwuwarstwę lipidową. Zrobione i zredagowane z: MDougm [domena publiczna].

Żywe istoty mają błony komórkowe składane głównie przez fosfolipidy i glikolipidy tworzące dwuwarstwę lipidową. Ta dwuwarstwowa stanowi barierę przepuszczalności, która umożliwia regulację zawartości wewnętrznej soli i elektrolitów komórkowych. Aby móc to osiągnąć, mają struktury zwane pompami jonowymi.

Pierwszymi naukowcami, którzy zaproponowali lipidowy model BILAP dla błon komórkowych, byli lekarze Evert Gorter i F. Grendel (1925), z University of Leiden, Holland, model potwierdzony w 1950 r. Za pośrednictwem elektronicznych badań mikroskopii.

Istnieje kilka obecnych i potencjalnych zastosowań bikapasów lipidowych, ale do tej pory najbardziej udanym użytkowaniem komercyjnym było zastosowanie sztucznych pęcherzyków (liposomów) w medycynie, do podawania leków pacjentom z rakiem.

[TOC]

Charakterystyka

Dwuwarstw lipidowych to laminarne, bardzo cienkie i kruche struktury, które przedstawiają pewne biologicznie ważne cechy, takie jak:

Przepuszczalność

Jedną z głównych cech dwuwarstwy lipidowej jest jej selektywna przepuszczalność. Rzeczywiście, błony te są bardzo wodoodporne do jonów i większości cząsteczek polarnych, woda jest ważnym wyjątkiem, ponieważ może łatwo przekroczyć membranę.

Przykładem tej selektywnej przepuszczalności jest sód i potas, którego jony przechodzą przez błonę ponad milion razy wolniej niż woda. Z drugiej strony indol, heterocykliczny związek organiczny, przecina błonę z prędkością tysiąc razy wyższą niż tryptofan, kolejną cząsteczkę podobną do tej strukturalnej.

Naukowiec Charles Overton powiedział, że jeszcze zanim podwójna natura błony, Charles Overton (1901), że współczynniki przepuszczalności cząsteczek wielkości są bezpośrednio związane z względną rozpuszczalnością, jaką występują w rozpuszczalnikach organicznych i w wodzie.

Asymetria

Każda z warstw, która stanowi błonę, jest strukturalnie i funkcjonalnie różni się od drugiej. Funkcjonalnym przykładem tej asymetrii jest pompa sodu i potasu. Pompa ta jest obecna w błonie plazmatycznej zdecydowanej większości komórek wyższych organizmów.

Na bomba⁺ - K⁺ Jest zorientowany w taki sposób, że wydaleje na⁺ Wewnątrz komórki, wprowadzając j jony⁺. Dodatkowo, ten środek transportu wymaga energii w postaci ATP do aktywacji i można go użyć tylko wtedy, gdy znajduje się w komórce.

Składniki każdej warstwy są również różne, białka błonowe są syntetyzowane i wstawiane asymetrycznie do biuylii glukolipidów.

Może ci służyć: Crocodylus acutus

Na przykład w przypadku erytrocytów phylingomyeline i fosfatydylokoliny znajdują się w zewnętrznej warstwie membrany, podczas gdy fosfatydyletalamina i fosfatydyloseryna są wewnętrzne. Cholesterol jest jednak składowy obie warstwy.

Jedną z przyczyn asymetrii w rozmieszczeniu fosfolipidów jest to, że większość z tych składników jest syntetyzowana w komórce, a zatem jest początkowo uwzględniona w warstwie wewnętrznej, a zatem niektóre z nich będą migrować do warstwy zewnętrznej z pomocą niektórych enzymów nazywanych flipasas.

Płynność

Kulsy lipidowe nie są sztywnymi strukturami, ale wręcz przeciwnie, są strukturami płynnymi i dynamicznymi, w których lipidy i wiele białek są moralnie moralnie moralnie moralnie.

Lipidy rozprzestrzeniają się bocznie w błonie przy średniej prędkości 2 µm na sekundę. Tymczasem boczne przemieszczenie białek w dwuwarstwach może się różnić w zależności od rodzaju białka; Podczas gdy niektóre są tak szybkie jak lipidy, inne praktycznie pozostają nieruchome.

Z drugiej strony dyfuzja poprzeczna, zwana również flip-flopem, jest znacznie wolniejsza dla lipidów i nigdy nie była obserwowana w białkach.

Z drugiej strony płynność membrany może się różnić w zależności od względnej kolejności lipidowych kwasów tłuszczowych. Kiedy wszystkie kwasy tłuszczowe są uporządkowane, Bilay.

Zmiany te mogą być spowodowane zmianami temperatury; Przejście ze stanu stałego do płynu występuje nagle, gdy temperatura przekracza próg znany jako temperatura topnienia, co zależy od długości łańcuchów kwasów tłuszczowych, a także stopnia nienasycenia.

Składowe lipidy błony mają różne natury, a zatem mogą prezentować różne temperatury topnienia. Z tego powodu w różnych temperaturach mogą współistnieć fazy stałych i płynów w tej samej dwuwarstwowej.

Inne funkcje

Lipidowe dwuwarstwa, dzięki kowalencyjnym interakcjom i atrakcyjnym siłom Van der Waalsa, mają tendencję do rozległej, a także do zamykania się w sobie, aby nie było ekstremalnych skrajności. Jego zdolność do samookaleczenia jest również charakterystyczna, ponieważ brak ciągłości nie jest energetycznie korzystny dla jego struktury.

Struktura

Istnieją różne modele wyjaśniające strukturę dwuwarstwy lipidowej:

Davson i Danielli Model

Został zaproponowany w 1935 r. I argumentuje, że błony zawierają ciągłą fazę węglowodorów, dostarczoną przez składowe lipidy błony.

Model membrany komórkowej Davson i Danielli. Zrobione i zredagowane z: Miguelferig [domena publiczna].

Model membrany jednolity

Wzniesione przez j.D. Robertson, ta hipoteza jest modyfikacją modelu Davsona i Danielli. Postulował, że membrana jednostkowa składa się z podwójnej warstwy mieszanych lipidów polarnych.

Te lipidy były zorientowane z łańcuchami węglowodorowymi do wewnątrz, tworząc ciągłą warstwę węglowodorów, podczas gdy hydrofilowe głowy wskazywały w przeciwnym kierunku.

Dodatkowo ta jednolita membrana była objęta przez obie strony przez prostą warstwę cząsteczek białka ułożonych.

Model kulisty

Znany również jako model podjednostek. Zgodnie z tym modelem błony byłyby utworzone przez mozaikę powtarzających się podjednostek lipoprotein między 4,0 a 9,0 nm.

Może ci służyć: młotek nietoperz: cechy, siedlisko, reprodukcja, jedzenie

Model mozaiki płynnej

Został zaproponowany przez S.J. Piosenkarka i g.L. Nicholson w 1972 roku i jest najbardziej akceptowanym modelem. Zgodnie z nim, fosfolipidy błony są uporządkowane w podwójnych warstwach, tworząc matrycę ciekłych kryształów.

Poszczególne cząsteczki lipidowe, zgodnie z tym modelem, mogą być swobodnie podróżować.

Białka, które są częścią dwuwarstwy, zgodnie z modelem, muszą być kuliste. Dodatkowo niektóre białka byłyby częściowo osadzone w dwuwarstwie, podczas gdy inne byłyby w tym całkowicie zanurzone.

Stopień penetracji białek kulistych w Bilay.

Kompozycja

Naturalne dwuwarstwy składają się głównie z fosfolipidów. Są to związki pochodzące z glicerolu, które charakteryzują się posiadaniem hydrofilowej głowy i dwóch hydrofobowych ogonów.

Kiedy fosfolipidy mają kontakt z wodą, można zorganizować na różne sposoby. Najbardziej stabilny sposób jest jak dwuwarstwowa z ogonami zorientowanymi w głąb lądu i głowami poza dwuwarstwową.

Glikolipidy są również częścią dwuwarstw lipidowych. Związki te, jak sama nazwa wskazuje, są lipidami związanymi z cukrami, uzyskanymi w przypadku zwierząt związków znanych jako sfingocyna.

Innym ważnym składnikiem membrany jest cholesterol, niezrównany lipid. Jest obecny zarówno w wewnętrznej, jak i zewnętrznej warstwie dwuwarstwowej. Jest bardziej obfity w błonie plazmatycznej niż w błonie organelli.

Membrany mają również wiele rodzajów białka, które mogą mieć dwa rodzaje, zewnętrzne lub wewnętrzne. Białka zewnętrzne lub peryferyjne są związane z luźnymi związkami z błoną i mogą je łatwo oddzielić od nich.

Wewnętrzne lub integralne białka są silnie związane z Bilay. Reprezentują około 70% białek błony. Niektóre z nich mają funkcję sygnałów z zewnątrz komórki i jej transmisji w środku.

Inne białka są związane z fuzją dwóch różnych dwuwarstw. Wśród nich są te, które zezwalają na zjednoczenie plemników z jajnikiem podczas zapłodnienia; Również te, które pozwalają wirusom na penetrację komórek gospodarza.

Dodatkowo pompy jonowe są kompleksowym białkiem, które przecina bilay.

Funkcje

Główna biologiczna funkcja biologicznej biologicznej. Bez tej fizycznej rozgraniczenia między przedziałami życie byłoby niemożliwe, jakie znamy.

Ta funkcja jest tak ważna, że ​​praktycznie wszystkie żywe istoty mają błonę utworzoną przez dwuwarstwę lipidową. Wyjątek reprezentuje niektóre gatunki łuków, w których membrana jest monowarstwą lipidową.

Dwuwarstw lipidów uczestniczą w przenoszeniu międzynarodowego impulsu nerwowego. Neurony nie są ze sobą fizycznie powiązane, ale oddzielone krótką przestrzenią zwaną sinapsis. Aby zaoszczędzić tę przestrzeń interneuronalną, zaangażowane są pęcherzyki załadowane neuroprzekaźnikami.

Może ci służyć: zwierzęta, które oddychają przez Stomata

Inną funkcją dwuwarstwową jest służenie jako podstawa strukturalna lub wsparcie szkieletu, do którego niektóre systemy transportowe zostały silnie zjednoczone, a także niektóre enzymy.

Organelle z dwuwarstwą lipidową

W prokariotach, biura lipidowa.

-Organelle z dwoma dwuwarstwami lipidowymi

Rdzeń

Organelle komórkowe obecne w komórkach eukariotycznych i która zawiera większość materiału genetycznego zorganizowanego w chromosomach.

Membrana jądrowa jest tworzona przez dwa lipidowe podstępie oddzielone przestrzenią zwaną okołączoną. Obie warstwy nazywane są zewnętrzną i wewnętrzną błoną jądrową i są zróżnicowane przez jej skład białka.

Mitochondria

Organ odpowiedzialny za oddychanie komórkowe, które jest dostarczane przez energię niezbędną do aktywności komórkowej. Prezentuje podwójną membranę, gładką zewnętrzną i złożoną wewnętrzną formującą laminarną lub cyfrową.

Funkcją takich fałd jest zwiększenie wewnętrznej powierzchni, która jest miejscem, w którym występują reakcje metaboliczne.

Mitochondria. Zrobione i zredagowane z: Ladyofhats [CC0].

Chloroplast

Organelle obecne w górnych roślinach i innych fotoutotroficznych organizmach eukariotycznych. Przedstawia dwie koncentryczne konta lipidowe oddzielone przestrzenią intermembraninową. Warstwa zewnętrzna jest bardziej porowata niż wewnętrzna ze względu na obecność białek zwanych porinami.

-Organelle z dwuwarstwą lipidową

Oprócz błony plazmatycznej, która była szeroko wypowiadana w tym artykule, inne organelle, takie jak retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego i lizosomy mają pojedynczą dwuwarstwową lipidową dwuwarstwową.

Retikulum endoplazmatyczne (re)

Powiązane z kompleksem błon cytoplazmy (RES -RUGGED) lub nie (gładki RE) z rybosomami i którzy uczestniczą w syntezie lipidów i fosfolipidów (gładki RE) lub peptydów i białka (ponownie), dzięki rybosomom przymocowanym do ich ścian.

Aparat Golgiego

Kompleks gładkich membran ściennych uczestniczących w przechowywaniu, modyfikacji i opakowaniu substancji białkowych.

Lysosomas

Organelle pęcherzykowe zawierające enzymy zaangażowane w degradację obcych materiałów. Degradują również nieistotne składniki komórkowe, a nawet uszkodzone lub martwe komórki.

Aplikacje

Główne zastosowanie lipidowych dwuwarstwowych jest zlokalizowane w dziedzinie medycyny. Liposomy to struktury pęcherzykowe ograniczone przez dwuwarstwy lipidowe. Są one sztucznie utworzone przez oscylację dźwiękową wodnych zawiesin fosfoglicerydów.

Jeśli jony lub cząsteczki są uwzględnione w zawiesinie wodnej, niektóre z tych elementów będą zawarte wewnątrz liposomów. Na podstawie tych zasad leki zostały zamknięte w roztworze w liposomach.

Wstrzyknięte przez pacjenta przez pacjenta wymowne liposomy leków są dostarczane. Po jego wnętrzu podróżują przez układ krwi, aż dotrzesz do miejsca docelowego. W miejscu ich treści jest zepsute i wydane.

Przetestowano również zastosowanie lipidowych bilapas, takich jak bioczujniki do diagnozy choroby; a także możliwe wykrycie broni biologicznej. Wreszcie, z powodzeniem przetestowano w celu ustalenia przepuszczalności leku.

Bibliografia

1. ALBO.S. Andersen, II Koeppe i. Roger (2007). Grubość dwuwarstwowa i funkcja białka błony: perspektywa energetyczna ane. Coroczny przegląd biofizyki i struktury biomolekularnej.
2. Dwuwarstwowa lipidowa. W Ecored. Wyzdrowiał z Ecored.com.
3. Dwuwarstwowa lipidowa. W Wikipedii. Wyzdrowiał z Wikipedii.org.
4. DO. Lehninger (1978). Biochemia. Omega Editions, S.DO.
5. L. Stryer (1995). Biochemery. W.H. Freeman and Company, Nowy Jork.
6. R.B. Gennis (1989). Biomembrany. Springer-Verlag.
7. M.S. Bretscher (1972). Asymetryczna struktura dwuwarstwy lipidowej do błon biologicznych. Nature New Biology.