Fosfolipidové dvojvrstvy tvoří plazmatickou membránu, která obklopuje všechny buňky. Molekuly, které tvoří buněčnou membránu, se nazývají fosfolipidy.
Struktura fosfolipidů
Fosfolipidy jsou amfipatické molekuly. To znamená, že mají hydrofilní polární fosfátovou hlavu a dva hydrofobní ocasy mastných kyselin. Tyto složky fosfolipidů způsobují, že se orientují tak, že fosfátová hlava může interagovat s vodou a ocásky mastných kyselin ne, a proto tvoří dvojvrstvu. Toto uspořádání lze také nazvat biomolekulárním listem, protože hydrofobní ocásky z každého jednotlivého lipidového listu spolu interagují a vytvářejí hydrofobní vnitřek, který působí jako bariéra propustnosti. Hydrofilní hlavička se skládá z gycerolu a fosfátové skupiny – právě fosfátová skupina činí hlavičku hydrofilní. Hydrofobní ocas je tvořen dvěma řetězci mastných kyselin, z nichž jeden obvykle obsahuje dvojnou vazbu Cis (C=C). Tato dvojná vazba způsobuje „zalomení“ ocasu, což ovlivňuje strukturu balení a tekutost dvojvrstvy. V plazmatických membránách savců se vyskytují 4 hlavní struktury fosfolipidů:
- fosfatidyletanolamin
- fosfatidylserin (záporně nabitý)
- fosfatidylcholin
- sfingomyelin
Kromě nich membrána obsahuje také různé další typy lipidů, jako je cholesterol a bílkoviny. Tyto molekuly se významně podílejí na hmotnosti membrány. Některé mastné kyseliny v molekulách fosfolipidů jsou nenasycené, s jednou nebo více dvojnými vazbami uhlík-uhlík ve svém uhlovodíkovém řetězci. Tyto dvojné vazby vytvářejí zalomení hydrofobních ocásků. Tyto záhyby zabraňují tomu, aby se sousední molekuly fosfolipidů nabalovaly příliš blízko u sebe, což způsobuje zvýšení tekutosti dvojvrstvy. Délka ocásků mastných kyselin má také vliv na tekutost dvojvrstvy. Pokud má dvojvrstva kratší řetězce mastných kyselin, je méně pravděpodobné, že se budou „lepit“ k sobě, a budou méně těsně nabalené na sebe, což zvýší fluiditu membrány. Dvouvrstva je uspořádána tak, že hlavy fosfolipidů směřují ven a řetězce mastných kyselin dovnitř, přičemž cholesterol a bílkoviny jsou rozptýleny po celé membráně. Tato struktura je označována jako tekutá, protože fosfolipidy mohou po membráně difundovat. Ve vodném prostředí se dvojvrstva může tvořit spontánně, což znamená, že je také samouzavírací. To je způsobeno tím, jak hydrofobní ocas a hydrofilní hlava reagují při kontaktu s vodou. Hydrofilní hlava je ve vodě rozpustná, protože je nabitá nebo polární. To jí umožňuje vytvářet elektrostatické síly nebo vodíkové vazby s molekulami vody. Hydrofobní ocas je však ve vodě nerozpustný, protože je nenabitý a nepolární, což znamená, že nemůže s molekulami vody vytvářet žádné interakce. Proto jsou při tvorbě dvojvrstvy fosfolipidy uspořádány tak, že ocásky jsou uprostřed dvojvrstvy a hlavičky jsou na vnější straně.
- Berg M, Stryer L a Tymoczko J. (2007) Biochemistry, 7th edition, New York: WH Freeman
- Molecular Biology of the Cell, Alberts et all, 5. vydání, 2009, Garland Science, New York
- Bradley P a Calvert J. (2008) Compendium for medical sciences, 1. vydání, Banbury: Scion Publishing Limited. (Str. 33-34)
- Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. (2012). Molekulární biologie buňky – páté vydání, New York: Garland Science
- Alberts A, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P, (2008) Molecular Biology of the Cell, 5th edition, New York: Garland Science
- Alberts, B (2008). Molekulární biologie buňky. Vydání páté. New York: Garland Science. 622 – 624.
.
Napsat komentář