27.4: Fosfolipidy a Sphingolipids jsou Součástí Membrán
Fosfolipidy jsou hlavní složkou buněčných membrán. Připomínají triglyceridy tím, že jsou estery nebo amidové deriváty glycerolu nebo sfingosinu s mastnými kyselinami a kyselinou fosforečnou. Fosfátová část výsledné kyseliny fosfatidové se dále esterifikuje ethanolaminem, cholinem nebo serinem v samotném fosfolipidu. Následující diagram ukazuje struktury některých z těchto komponent. Kliknutím na diagram jej změníte tak, aby zobrazoval struktury pro dva reprezentativní fosfolipidy. Všimněte si, že složky mastných kyselin (R & R’) mohou být nasycené nebo nenasycené.
Jako iontové amphiphiles, fosfolipidy souhrnné nebo self-sestavit po smíchání s vodou, ale jiným způsobem, než na mýdla a detergenty. Protože ze dvou přívěsek alkylové řetězce přítomné v fosfolipidy a neobvyklé smíšené poplatků v jejich čele skupiny, tvorbě micel je nepříznivá vzhledem k dvouvrstvou strukturu. Pokud fosfolipid je rozmazaný přes malý otvor v tenké kus plastu ponořen ve vodě, stabilní rovinné dvojvrstvy z fosfolipidové molekuly je vytvořen na díru. Jak je znázorněno na následujícím diagramu, skupiny polárních hlav na plochách dvojvrstvé kontaktní vody a hydrofobní alkylové řetězce tvoří nepolární vnitřek. Fosfolipidové molekuly se mohou pohybovat ve své polovině dvojvrstvy, ale existuje významná energetická bariéra zabraňující migraci na druhou stranu dvojvrstvy.
tato dvouvrstvá membránová struktura se také nachází v agregovaných strukturách nazývaných liposomy. Liposomy jsou mikroskopické vezikuly sestávající z vodného jádra uzavřeného v jedné nebo více fosfolipidových vrstvách. Vznikají, když jsou fosfolipidy intenzivně smíchány s vodou. Na rozdíl od micel mají liposomy vodné interiéry i exteriéry.
buňka může být považována za velmi složitý liposom. Dvojvrstvy membrány, která odděluje vnitřek buňky od okolní kapaliny je do značné míry složená z fosfolipidů, ale obsahuje mnoho dalších složek, jako je cholesterol, které přispívají k jeho strukturální integrity. Proteinové kanály, které umožňují transport různých druhů chemických druhů dovnitř a ven z buňky, jsou také důležitými složkami buněčných membrán.
vnitřek buňky obsahuje různé struktury (organely), které provádějí chemické operace nezbytné pro existenci buněk. Molekuly vázané na povrchy buněk slouží k identifikaci specifických buněk a usnadňují interakci s vnějšími chemickými entitami. Sfingomyeliny jsou také membránové lipidy. Jsou hlavní složkou myelinového pláště obklopujícího nervová vlákna. Roztroušená skleróza je devastující onemocnění, při kterém dochází ke ztrátě myelinového pláště, což způsobuje případnou paralýzu.
Přispěvatelé
-
William Reusch, Emeritní Profesor (Michigan, Usa), Virtuální Učebnice Organické Chemie