מבנה תלת ממדי של קרום התא

מטרת א קרום תא הוא להפריד בין תוכן התא לסביבה החיצונית. מכיוון שהחיים התפתחו בסביבה מימית (גם כן מימית), התאים קיימים ומכילים מים. ומכיוון שמים ושומן / שמן אינם מתערבבים היטב, התפתחו קרומים על בסיס זה.

בפוסט זה נבדוק בדיוק מהי קרום התא הטרילמינרי, מדוע נוצר המודל הטרילמינרי ומה המבנה של קרום התא עושה לתאים.

מולקולות גדולות המורכבות כמעט לחלוטין מאטומי פחמן ומימן מכונות מולקולות לא קוטביות, או הידרופוביות, "מפחידות מים". המורכבים משומנים, שמנים, שעוות ושומנים אחרים, כאשר הם מונחים במים, הם נוטים להתכנס יחד ויוצרים טיפות שמנוניות.

מולקולות המכילות קבוצות כימיות עם אטומי חמצן, חנקן וזרחן מפרידות מטענים חיוביים ושליליים רבים, כלומר הם קוטביים. בהיותם קוטביים, הם מתערבבים היטב עם מים, שהם גם קוטביים, ולכן הם נקראים הידרופיליים, או "אוהבי מים".

המונח אמפיפילי מתייחס למולקולה שיש לה גם תכונות הידרופוביות וגם הידרופיליות. הדוגמה הקלאסית למולקולה כזו היא פוספוליפיד. עמוד השדרה של פוספוליפיד הוא גליצרול, המכיל שלושה אטומי פחמן שאליהם ניתן לחבר מולקולות אחרות באמצעות קבוצות אלכוהול (קישור אסתר, במינוח כימי).

כאשר שרשרת של בעיקר אטומי פחמן ומימן הנקראת חומצת שומן מחוברת לאחד או יותר משלושת המיקומים בגליצרול, המולקולה נקראת גליצריד. אם יש שלוש חומצות שומן כאלה, זה טריגליצריד, שהוא הידרופובי ביותר. כשיש שתי חומצות שומן כאלה, זה נקרא דיגליצריד. עם זאת, אם המיקום השלישי מחובר לקבוצה כימית המכונה פוספט, המולקולה נקראת פוספוליפיד.

קבוצת הפוספט של פוספוליפיד, מצידה, יכולה להיות מחוברת ליחידה כימית אחרת, שיכולה להיות קוטבית מאוד. המכונה ראש הקוטב של המולקולה, ישות זו מתערבבת היטב עם מים, בעוד שזנב המולקולה, העשוי משתי חומצות שומן, הוא הידרופובי מאוד. זה בגלל החלקים השונים של הפוספוליפידים שנוצר מבנה קרום התא.

בעוד הכל פוספוליפידים מורכב מזנב הידרופובי, העשוי מחומצות שומן וראש קוטבי, הם נבדלים על פי אורכי הסוג של שרשראות חומצות שומן בזנב ומרכיב הישות הקוטבית המחוברת לקבוצת הפוספט ב רֹאשׁ. אחת הדוגמאות לסוג של פוספוליפידים היא הפוספטידילכולינים, בהם הקבוצה הכימית כולין היא הישות הקוטבית המחוברת לפוספט.

סינתזה של פוספוליפידים מתרחשת בציטופלזמה של תאים לצד ישות קרומית הנקראת רטיקולום אנדופלזמי (בחלוקת החיים המכונה אקריוטים). הרטיקולום האנדופלזמי מכוסה באנזימים המרכיבים את הפוספוליפידים בתוך שלפוחית. שלפוחיות אלה נובעות מאוחר יותר מרשתית האנדופלזמה ועוברות לקרום התא, שם הן מפקידות את הפוספוליפידים ונוצר מבנה קרום התא.

אם יש מספר קטן של פוספוליפידים, זנבות מתקבצים עם זנבות בחוץ, ויוצרים מישל, כדור עם מים הידרופיליים במים ופנים הידרופובי. אולם אם נפח הפוספוליפידים גדל, נוצרים קרומים. קרום התא מכונה קרום תא טרילמינרי או מודל הטרילמינרי מכיוון שהוא מורכב של שכבת זנבות הידרופובי של פוספוליפידים דחוקה בין שתי שכבות של ראשים הידרופיליים.

אולם לעיתים קרובות הוא נקרא דו שכבתי מכיוון שהוא עשוי משתי קבוצות של פוספוליפידים. מכיוון שכל פוספוליפיד מורכב מזנב הידרופובי וראש הידרופילי, כדי להימלט מהמים סביבה, זנבות של פוספוליפידים רבים מסתדרים יחד ופונים לזנבות שכבה שנייה של דומים מולקולות. כך שכבה אחת של ראשים היורופיליים הופכת להיות החלק החיצוני של קרום התא ושכבה נוספת של ראשים הידרופיליים הופכת להיות החלק הפנימי של קרום התא.

המודל הטרילמינרי תיאר את אותה תצורה, אך קובע כי ראשי ההידרופיליות "החיצוניים" כל אחת מהן שכבה ואילו קבוצות הזנב ההידרופוביות בפנים הן שכבה, וכתוצאה מכך שלוש הנבדלות שכבות.