Rakumembraani trilaminaarne struktuur

A eesmärk rakumembraan on lahtrite sisu eraldamine väliskeskkonnast. Kuna elu arenes vesises (aka vesises) keskkonnas, eksisteerivad rakud ja sisaldavad vett. Ja kuna vesi ja rasv / õli segunevad halvasti, on selle põhjal tekkinud membraanid.

Selles postituses uurime täpselt, mis on trilaminaarrakumembraan, miks moodustub trilaminaarmudel ja mida rakumembraani struktuur rakkude jaoks teeb.

Suuri molekule, mis koosnevad peaaegu täielikult süsiniku- ja vesinikuaatomitest, nimetatakse mittepolaarseteks või hüdrofoobseteks "vett kartvateks" molekulideks. Koosnevad rasvadest, õlidest, vahadest ja muudest lipiididest, kui need pannakse vette, kipuvad nad kokku kogunema, moodustades õliseid tilkasid.

Hapniku, lämmastiku ja fosfori aatomitega keemilisi rühmi sisaldavates molekulides on eraldatud palju positiivseid ja negatiivseid laenguid, see tähendab, et need on polaarsed. Olles polaarsed, segunevad nad hästi veega, mis on samuti polaarne, ja seetõttu nimetatakse neid hüdrofiilseteks või "vett armastavateks".

Termin amfifiilne viitab molekulile, millel on nii hüdrofoobsed kui ka hüdrofiilsed omadused. Sellise molekuli klassikaline näide on fosfolipiid. Fosfolipiidide selgroog on glütserool, mis sisaldab kolme süsinikuaatomit, millega teisi molekule saab ühendada alkoholirühmade kaudu (estersidemed keemilises terminoloogias).

Kui enamasti süsiniku- ja vesinikuaatomitest koosnev ahel, mida nimetatakse rasvhappeks, on ühendatud ühe või mitme glütserooli kolmest positsioonist, nimetatakse molekuli glütseriidiks. Kui selliseid rasvhappeid on kolm, on see triglütseriid, mis on äärmiselt hüdrofoobne. Kui selliseid rasvhappeid on kaks, nimetatakse seda diglütseriidiks. Kui kolmas positsioon on seejärel ühendatud fosfaadina tuntud keemilise rühmaga, nimetatakse molekuli fosfolipiidiks.

Fosfolipiidi fosfaatrühma võib omakorda kinnitada teise keemilise üksuse külge, mis võib olla väga polaarne. Tuntud kui molekuli polaarpea, seguneb see üksus veega hästi, samas kui kahest rasvhappest koosnev molekuli saba on väga hüdrofoobne. Rakumembraani struktuur moodustub fosfolipiidide erinevate osade tõttu.

Kuigi kõik fosfolipiidid koosnevad rasvhapetest valmistatud hüdrofoobsest sabast ja polaarpeast, erinevad nad tüübipikkuste põhjal rasvhapete ahelad sabas ja fosfaatrühma külge kinnitatud polaarse üksuse komponent pea. Üks fosfolipiidide klassi näide on fosfatidüülkoliinid, milles fosfaadiga seotud polaarseks üksuseks on keemiline rühm koliin.

Fosfolipiidide süntees toimub rakkude tsütoplasmas endoplasmaatilise retikulumina nimetatud membraanüksuse kõrval (elu jagunemises, mida nimetatakse eukarüootideks). Endoplasmaatiline retikulum on kaetud ensüümidega, mis panevad fosfolipiidid vesiikulite sisse. Need vesiikulid punguvad hiljem endoplasmavõrgust välja ja liiguvad rakumembraanile, kus nad hoiavad fosfolipiidid ja moodustub rakumembraani struktuur.

Kui fosfolipiide on vähe, kogunevad sabad väljapoole jäävate sabadega, moodustades miselli, vees oleva hüdrofiilse kera ja hüdrofoobse siseruumi. Kui fosfolipiidide maht suureneb, moodustuvad aga membraanid. Rakumembraan on tuntud kui trilaminaarne rakumembraan või trilaminaarne mudel, kuna see koosneb fosfolipiidide hüdrofoobsete sabade kihist kahe kihi hüdrofiilsete peade vahel.

Sageli nimetatakse seda siiski kahekihiliseks, kuna see on valmistatud kahest fosfolipiidide komplektist. Kuna iga fosfolipiid koosneb hüdrofoobsest sabast ja hüdrofiilsest peast, pääsevad vesisest keskkond, paljude fosfolipiidide sabad asuvad üksteise järel ja on sarnase teise kihi sabadega molekulid. Seega saab üks kiht hüdrofiilsetest peadest rakumembraani välisküljeks ja teine ​​hüdrofiilsete peade kiht rakumembraani sisemuseks.

Trilaminaarne mudel kirjeldas sama moodustumist, kuid väidab, et hüdrofiilsed peagrupid "väljaspool" on kumbki kiht, sisemised hüdrofoobsed sabarühmad on kiht, mille tulemuseks on kolm erinevat kihid.