Namen a celična membrana je ločiti vsebino celice od zunanjega okolja. Ker se je življenje razvijalo v vodnem (aka vodnem) okolju, celice obstajajo v vodi in jo vsebujejo. In ker se voda in maščoba / olje ne mešata dobro, so se na tej osnovi razvile membrane.
V tem prispevku bomo natančno preučili, kaj je trilaminarna celična membrana, zakaj se oblikuje trilaminarni model in kaj struktura celične membrane naredi za celice.
Hidrofobne / nepolarne molekule vs. Hidrofilne / polarne molekule
Velike molekule, ki so skoraj v celoti sestavljene iz atomov ogljika in vodika, imenujemo nepolarne ali hidrofobne molekule, ki se "bojijo vode". Sestavljeni iz maščob, olj, voskov in drugih lipidov, se ob dajanju v vodo običajno združijo in tvorijo mastne kapljice.
Molekule, ki vsebujejo kemične skupine z atomi kisika, dušika in fosforja, imajo ločene številne pozitivne in negativne naboje, kar pomeni, da so polarne. Ker so polarni, se dobro mešajo z vodo, ki je prav tako polarna, zato jih imenujejo hidrofilne ali "ljubeče do vode".
Fosfolipidi: vrsta amfifilne molekule
Izraz amfifilna se nanaša na molekulo, ki ima tako hidrofobne kot hidrofilne lastnosti. Klasičen primer takšne molekule je fosfolipid. Hrbtenica fosfolipida je glicerol, ki vsebuje tri ogljikove atome, na katere so druge molekule povezane z alkoholnimi skupinami (esterska vez, v kemijski terminologiji).
Ko je veriga večinoma ogljikovih in vodikovih atomov, imenovana maščobna kislina, povezana z enim ali več od treh položajev na glicerolu, se molekula imenuje glicerid. Če obstajajo tri take maščobne kisline, je to triglicerid, ki je izredno hidrofoben. Ko sta dve takšni maščobni kislini, se imenuje diglicerid. Če pa je tretji položaj nato povezan s kemično skupino, znano kot fosfat, se molekula imenuje fosfolipid.
Fosfatna skupina fosfolipida pa je lahko pritrjena na drugo kemijsko enoto, ki je lahko zelo polarna. Ta entiteta, znana kot polarna glava molekule, se dobro meša z vodo, medtem ko je rep molekule, sestavljen iz dveh maščobnih kislin, zelo hidrofoben. Struktura celične membrane tvori zaradi različnih delov fosfolipidov.
Vrste fosfolipidov
Medtem ko vsi fosfolipidi so sestavljeni iz hidrofobnega repa, narejenega iz maščobnih kislin, in polarne glave, ki se razlikujejo glede na dolžino tipa verig maščobnih kislin v repu in komponenta polarnega telesa, pritrjena na fosfatno skupino v glavo. Eden od primerov razreda fosfolipidov so fosfatidilholini, pri katerih je kemijska skupina holin polarna entiteta, pritrjena na fosfat.
Sinteza fosfolipidov
Sinteza fosfolipidov poteka v citoplazmi celic poleg membranske celice, imenovane endoplazemski retikulum (v življenjski delitvi, znani kot evkarionti). Endoplazemski retikulum je prekrit z encimi, ki fosfolipide sestavijo znotraj veziklov. Te vezikule kasneje odcepijo od endoplazemskega retikuluma in se premaknejo v celično membrano, kjer odlagajo fosfolipide in nastane struktura celične membrane.
Nastanek trilaminarne celične membrane
Če je fosfolipidov majhno, se repi zberejo z repi zunaj, tvorijo micelo, kroglo s hidrofilno zunanjostjo v vodi in hidrofobično notranjost. Če se volumen fosfolipidov poveča, pa nastanejo membrane. Celična membrana je znana kot trilaminarna celična membrana ali trilaminarni model, ker je sestavljena sloja hidrofobnih repov fosfolipidov, stisnjenih med dve plasti hidrofilnih glav.
Pogosto pa se imenuje dvoplast, ker je sestavljen iz dveh sklopov fosfolipidov. Ker je vsak fosfolipid sestavljen iz hidrofobnega repa in hidrofilne glave, lahko pobegne iz vodnega Enverionment, repi številnih fospolipidov se poravnajo skupaj in se soočijo z repi drugega sloja podobnih molekul. Tako ena plast hidrofilnih glav postane zunanja stran celične membrane, druga plast hidrofilnih glav pa notranjost celične membrane.
Trilaminarni model je opisal isto tvorbo, vendar navaja, da so "zunanje" hidrofilne skupine glav so vsaka plast, medtem ko so notranje hidrofobne skupine repov plast, zaradi česar so tri različne plasti.
