Svrha a stanična membrana je odvajanje sadržaja stanice od vanjskog okruženja. Budući da se život razvijao u vodenoj (aka vodenoj) okolini, stanice postoje i sadrže vodu. A budući da se voda i masnoća / ulje ne miješaju dobro, na toj su se osnovi razvile membrane.
U ovom postu prolazimo točno o tome što je membrana trilaminarne stanice, zašto se formira model trilaminar i što struktura stanične membrane čini za stanice.
Hidrofobne / nepolarne molekule vs. Hidrofilni / polarni molekuli
Velike molekule koje se gotovo u potpunosti sastoje od atoma ugljika i vodika nazivaju se nepolarnim, ili hidrofobnim, molekulama koje se "boje vode". Sastoje se od masti, ulja, voska i drugih lipida, kada se stave u vodu, oni se imaju tendenciju da se skupe zajedno, stvarajući masne kapljice.
Molekule koje sadrže kemijske skupine s atomima kisika, dušika i fosfora imaju mnogo odvojenih pozitivnih i negativnih naboja, što znači da su polarne. Budući da su polarni, dobro se miješaju s vodom, koja je također polarna, pa se stoga nazivaju hidrofilnim ili "voljećim vodu".
Fosfolipidi: vrsta amfifilne molekule
Pojam amfifilni odnosi se na molekulu koja ima i hidrofobna i hidrofilna svojstva. Klasični primjer takve molekule je fosfolipid. Okosnica fosfolipida je glicerol, koji sadrži tri atoma ugljika na koje se druge molekule mogu povezati alkoholnim skupinama (esterska veza, u kemijskoj terminologiji).
Kad je lanac ugljikovih i vodikovih atoma koji se naziva masna kiselina povezan s jednim ili više od tri položaja na glicerolu, molekula se naziva gliceridom. Ako postoje tri takve masne kiseline, to je triglicerid, koji je izuzetno hidrofoban. Kad postoje dvije takve masne kiseline, naziva se diglicerid. Međutim, ako je treći položaj tada povezan s kemijskom skupinom poznatom kao fosfat, molekula se naziva fosfolipidom.
Fosfatna skupina fosfolipida, pak, može se vezati za drugu kemijsku jedinicu, koja može biti vrlo polarna. Poznat kao polarna glava molekule, ovaj se entitet dobro miješa s vodom, dok je rep molekule, izrađen od dvije masne kiseline, vrlo hidrofoban. Zbog različitih dijelova fosfolipida stvara se struktura stanične membrane.
Vrste fosfolipida
Dok su svi fosfolipidi sastoje se od hidrofobnog repa, izrađenog od masnih kiselina, i polarne glave, razlikuju se ovisno o duljini tipa lanca masnih kiselina u repu i komponenta polarnog entiteta povezana s fosfatnom skupinom u glava. Jedan primjer klase fosfolipida su fosfatidilkolini, u kojima je kemijska skupina kolin polarni entitet vezan za fosfat.
Sinteza fosfolipida
Sinteza fosfolipida odvija se u citoplazmi stanica pored membranskog entiteta koji se naziva endoplazmatski retikulum (u podjeli života poznatoj kao eukarioti). Endoplazmatski retikulum prekriven je enzimima koji fosfolipide slažu unutar vezikula. Te vezikule kasnije pupaju iz endoplazmatskog retikuluma i premještaju se u staničnu membranu, gdje talože fosfolipide i formira se struktura stanične membrane.
Stvaranje membrane trilaminarnih stanica
Ako je mali broj fosfolipida, repovi se skupljaju s repovima vani, tvoreći micelu, kuglu s hidrofilnom vanjom u vodi i hidrofobnu unutrašnjost. Ako se volumen fosfolipida poveća, međutim, stvaraju se membrane. Stanična membrana poznata je pod nazivom trilaminarna stanična membrana ili trilaminarni model, jer se sastoji sloja hidrofobnih repova fosfolipida stisnutih između dva sloja hidrofilnih glava.
Često se, međutim, naziva dvosloj, jer je napravljen od dvije skupine fosfolipida. Budući da se svaki fosfolipid sastoji od hidrofobnog repa i hidrofilne glave, da bi pobjegao iz vodenastog envrionment, repovi mnogih fospolipida slažu se zajedno i suočavaju se s repovima drugog sloja sličnih molekule. Dakle, jedan sloj hidrofilnih glava postaje vanjska strana stanične membrane, a drugi sloj hidrofilnih glava postaje unutrašnjost stanične membrane.
Trilaminarni model opisao je istu formaciju, ali navodi da su "izvan" hidrofilne skupine glava su svaki sloj, dok su unutarnje hidrofobne repne skupine sloj, što rezultira s tri različita slojevi.