Phospholipidbilayer

Phospholipidbilayer danner den plasmamembran, der omgiver alle celler. De molekyler, der udgør cellemembranen, kaldes fosfolipider.

Fosfolipidstruktur

Fosfolipider er amfipatiske molekyler. Det betyder, at de har et hydrofilt, polært fosfathoved og to hydrofobiske fedtsyrehaler. Disse komponenter i fosfolipiderne får dem til at orientere sig, så fosfathovedet kan interagere med vand, mens fedtsyrehalerne ikke kan, og dermed danner de et dobbeltlag. Dette arrangement kan også kaldes et biomolekylært lag, da de hydrofobiske haler fra hvert enkelt lipidlag interagerer med hinanden og danner et hydrofobt indre, der fungerer som en permeabilitetsbarriere. Det hydrofile hoved består af gycerol og en fosfatgruppe – det er fosfatgruppen, der gør hovedet hydrofilt. Den hydrofobiske hale består af 2 fedtsyrekæder, hvoraf den ene normalt indeholder en Cis-dobbeltbinding (C=C). Denne dobbeltbinding får halen til at “knække”, hvilket påvirker bilagets pakningsstruktur og flydeevne. I pattedyrs plasmamembraner findes der 4 hovedstrukturer af fosfolipider:

• phosphatidylethanolamin
• phosphatidylserin (negativt ladet)
• phosphatidylcholin
• sphingomyelin

Som disse indeholder membranen også forskellige andre lipidtyper som f.eks. kolesterol og proteiner. Disse molekyler bidrager i høj grad til membranens masse. Nogle af fedtsyrerne i fosfolipidmolekylerne er umættede, dvs. med en eller flere kulstof-kulstof-dobbeltbindinger i deres kulbrintekæde. Disse dobbeltbindinger skaber et knæk i de hydrofobiske haler. Disse knæk forhindrer, at tilstødende fosfolipidmolekyler pakker for tæt sammen, hvilket medfører en forøgelse af bilagets fluiditet. Længden af fedtsyrehalerne har også en indvirkning på bilagets væskeformighed. Hvis bilaget har kortere fedtsyrekæder, er de mindre tilbøjelige til at “klistre” sammen, og de vil være mindre tæt pakket sammen, hvilket øger membranens fluiditet. Dobbeltlaget er anbragt således, at fosfolipidhovederne vender udad, og fedtsyrekæderne vender indad, med kolesterol og proteiner spredt ud over hele membranen. Denne struktur beskrives som flydende, fordi fosfolipiderne kan diffundere langs membranen. Dobbeltlaget kan dannes spontant i et vandigt miljø, hvilket betyder, at det også er selvforseglende. Dette skyldes, hvordan den hydrofobiske hale og det hydrofiliske hoved reagerer, når de kommer i kontakt med vand. Det hydrofiliske hoved er opløseligt i vand, fordi det er ladet eller polært. Det gør det muligt for det at danne elektrostatiske kræfter eller hydrogenbindinger med vandmolekylerne. Den hydrofobiske hale er imidlertid uopløselig i vand, fordi den er uladet og upolær, hvilket betyder, at den ikke kan danne nogen interaktioner med vandmolekyler. Når bilaget dannes, er fosfolipiderne derfor anbragt således, at halerne befinder sig i midten af bilaget og hovederne på ydersiden.

1. Berg M, Stryer L og Tymoczko J. (2007) Biochemistry, 7th edition, New York: WH Freeman
2. Molecular Biology of the Cell, Alberts et all, 5th Edition, 2009, Garland Science, New York
3. Bradley P og Calvert J. (2008) Compendium for medical sciences, 1st edition, Banbury: Scion Publishing Limited. (side 33-34)
4. Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K og Walter P. (2012). Molecular Biology of the Cell – Fifth Edition, New York: Garland Science
5. Alberts A, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P, (2008) Molecular Biology of the Cell, 5. udgave, New York: Garland Science
6. Alberts, B (2008). Cellens molekylærbiologi. 5th ed. New York: Garland Science. 622 – 624.