Fosfolipidbilager

Fosfolipidbilager bildar det plasmamembran som omger alla celler. De molekyler som utgör cellmembranet kallas fosfolipider.

Fosfolipidernas struktur

Fosfolipider är amfipatiska molekyler. Det innebär att de har ett hydrofilt, polärt fosfathuvud och två hydrofoba fettsyraändar. Dessa komponenter i fosfolipiderna gör att de orienterar sig, så att fosfathuvudet kan interagera med vatten och fettsyrastjärtarna inte kan göra det, vilket gör att de bildar ett dubbelskikt. Detta arrangemang kan också kallas ett biomolekylärt ark, eftersom de hydrofoba svansarna från varje enskilt lipidark interagerar med varandra och bildar ett hydrofobt inre som fungerar som en permeabilitetsbarriär. Det hydrofila huvudet består av gycerol och en fosfatgrupp – det är fosfatgruppen som gör huvudet hydrofilt. Den hydrofoba svansen består av två fettsyrekedjor, varav den ena vanligtvis innehåller en Cis-dubbelbindning (C=C). Denna dubbelbindning får svansen att ”knäcka”, vilket påverkar bilagrets packningsstruktur och vätska. I däggdjurens plasmamembran finns fyra huvudstrukturer av fosfolipider:

• fosfatidyletanolamin
• fosfatidylserin (negativt laddat)
• fosfatidylkolin
• fosfomyelin

Som dessa innehåller membranen även olika andra typer av lipider, såsom kolesterol och proteiner. Dessa molekyler bidrar i hög grad till membranets massa. Vissa av fettsyrorna i fosfolipidmolekylerna är omättade, med en eller flera kol-kol dubbelbindningar i sin kolvätekedja. Dessa dubbelbindningar skapar en knut i de hydrofoba svansarna. Dessa knutar förhindrar att intilliggande fosfolipidmolekyler packar ihop sig för tätt, vilket leder till att tvåskiktets vätska ökar. Längden på fettsyrans svansar har också en effekt på bilagrets vätskeformighet. Om bilaget har kortare fettsyrekedjor är det mindre sannolikt att de ”klibbar” ihop och de kommer att vara mindre tätt packade tillsammans vilket ökar membranets fluiditet. Tvåskiktet är arrangerat så att fosfolipidhuvudena vetter utåt och fettsyrekedjorna inåt, med kolesterol och proteiner utspridda över hela membranet. Denna struktur beskrivs som flytande eftersom fosfolipiderna kan diffundera längs membranet. Tvåskiktet kan bildas spontant när det befinner sig i en vattenhaltig miljö, vilket innebär att det också är självtätande. Detta beror på hur den hydrofoba svansen och det hydrofila huvudet reagerar när de kommer i kontakt med vatten. Det hydrofila huvudet är lösligt i vatten på grund av att det är laddat eller polärt. Detta gör att den kan bilda elektrostatiska krafter eller vätebindningar med vattenmolekylerna. Den hydrofoba svansen är dock olöslig i vatten eftersom den är oladdad och opolär, vilket innebär att den inte kan bilda några interaktioner med vattenmolekyler. När tvåskiktet bildas är fosfolipiderna därför ordnade så att svansarna befinner sig i mitten av tvåskiktet och huvudena på utsidan.

1. Berg M, Stryer L och 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 and Calvert J. (2008) Compendium for medical sciences, 1st edition, Banbury: Scion Publishing Limited. (sidorna 33-34)
4. Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, 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, 5th edition, New York: Garland Science
6. Alberts, B (2008). Cellens molekylärbiologi. 5th ed. New York: Garland Science. 622 – 624.