Trilaminární struktura buněčné membrány

Účelem a buněčná membrána je oddělit obsah buňky od vnějšího prostředí. Protože se život vyvinul ve vodném (aka vodnatém) prostředí, buňky existují a obsahují vodu. A protože voda a tuk / olej se dobře nemísí, na tomto základě se vytvořily membrány.

V tomto příspěvku se budeme zabývat přesně tím, čím je trilaminární buněčná membrána, proč je vytvořen trilaminární model a co struktura buněčné membrány pro buňky dělá.

Velké molekuly skládající se téměř výhradně z atomů uhlíku a vodíku se nazývají nepolární nebo hydrofobní molekuly, které se „bojí vody“. Skládají se z tuků, olejů, vosků a dalších lipidů, pokud jsou umístěny do vody, mají tendenci se shromažďovat a vytvářet olejové kapičky.

Molekuly obsahující chemické skupiny s atomy kyslíku, dusíku a fosforu mají mnoho pozitivních a negativních nábojů oddělených, což znamená, že jsou polární. Protože jsou polární, dobře se mísí s vodou, která je také polární, a proto se jim říká hydrofilní nebo „milující vodu“.

Termín amfifilní označuje molekulu, která má hydrofobní i hydrofilní vlastnosti. Klasickým příkladem takové molekuly je fosfolipid. Páteří fosfolipidu je glycerol, který obsahuje tři atomy uhlíku, ke kterým mohou být připojeny další molekuly prostřednictvím alkoholových skupin (chemickou terminologií esterová vazba).

Když je řetězec převážně atomů uhlíku a vodíku nazývaný mastná kyselina spojen s jednou nebo více ze tří pozic glycerolu, molekula se nazývá glycerid. Pokud existují tři takové mastné kyseliny, jedná se o triglycerid, který je extrémně hydrofobní. Pokud existují dvě takové mastné kyseliny, nazývá se to diglycerid. Pokud je však třetí pozice spojena s chemickou skupinou známou jako fosfát, molekula se nazývá fosfolipid.

Fosfátová skupina fosfolipidu může být zase připojena k jiné chemické jednotce, která může být vysoce polární. Tato entita, známá jako polární hlava molekuly, se dobře mísí s vodou, zatímco ocas molekuly, vyrobený ze dvou mastných kyselin, je velmi hydrofobní. Je to kvůli různým částem fosfolipidů, které tvoří struktura buněčné membrány.

Zatímco všichni fosfolipidy skládají se z hydrofobního ocasu vyrobeného z mastných kyselin a polární hlavy, liší se podle délky typu řetězců mastných kyselin v ocasu a složky polární entity připojené k fosfátové skupině v hlava. Jedním příkladem třídy fosfolipidů jsou fosfatidylcholiny, ve kterých je chemická skupina cholin polární entitou připojenou k fosfátu.

Syntéza fosfolipidů probíhá v cytoplazmě buněk vedle membránové entity zvané endoplazmatické retikulum (v dělení života známém jako eukaryota). Endoplazmatické retikulum je pokryto enzymy, které spojují fosfolipidy uvnitř vezikul. Tyto vezikuly se později uvolňují z endoplazmatického retikula a pohybují se na buněčnou membránu, kde ukládají fosfolipidy a tvoří se struktura buněčné membrány.

Pokud existuje malý počet fosfolipidů, ocasy se shromažďují s ocasy venku a tvoří micelu, kouli s hydrofilním vně ve vodě a hyrdofobní vnitřek. Pokud se však objem fosfolipidů zvýší, vytvoří se membrány. Buněčná membrána je známá jako trilaminární buněčná membrána nebo trilaminární model, protože se skládá vrstvy hydrofobních konců fosfolipidů vložených mezi dvě vrstvy hydrofilních hlav.

Často se mu však říká dvojvrstva, protože je vyrobena ze dvou sad fosfolipidů. Protože každý fosfolipid se skládá z hyrdofobního ocasu a hydrofilní hlavy, aby unikl z vodního prostředí, ocasy mnoha fosfolipidů se seřadí dohromady a čelí ocasům druhé podobné vrstvy molekuly. Jedna vrstva hydrofilních hlav se tedy stává vně buněčné membrány a další vrstva hydrofilní hlavice se stává uvnitř buněčné membrány.

Trilaminární model popsal stejnou formaci, ale uvádí, že „vnější“ hydrofilní skupiny hlav jsou každá vrstva, zatímco vnitřní hydrofobní ocasní skupiny jsou vrstva, což vede ke třem odlišným vrstvy.