27.4: fosfolipiden en Sphingolipiden zijn componenten van membranen

fosfolipiden zijn de belangrijkste bestanddelen van celmembranen. Zij lijken op de triglyceriden in zijn ester of amidederivaten van glycerol of sphingosine met vetzuren en fosforzuur. De fosfaatgroep van het resulterende fosfatidinezuur wordt verder veresterd met ethanolamine, choline of serine in de fosfolipide zelf. Het volgende diagram toont de structuren van sommige van deze componenten. Als u op het diagram klikt, worden de structuren voor twee representatieve fosfolipiden weergegeven. Merk op dat de vetzuurbestanddelen (R & R’) verzadigd of onverzadigd kunnen zijn.

als Ionische amfifielen, fosfolipiden aggregeren of zelf-assembleren wanneer gemengd met water, maar op een andere manier dan de zepen en detergentia. Door de twee hanger alkylketens die aanwezig zijn in fosfolipiden en de ongebruikelijke gemengde ladingen in hun hoofdgroepen, is de micelvorming ongunstig ten opzichte van een tweelagige structuur. Als een fosfolipide wordt uitgesmeerd over een klein gat in een dun stuk plastic ondergedompeld in water, een stabiele vlakke bilaag van fosfolipide moleculen wordt gemaakt bij het gat. Zoals in het volgende diagram wordt getoond, vormen de polaire hoofdgroepen op de gezichten van het dubbellaags contactwater, en de hydrofobe alkylketens een niet-polair interieur. De fosfolipidemoleculen kunnen zich in hun helft bilayer bewegen, maar er is een significante energiebarrière die migratie naar de andere kant van de bilayer verhinderen.

deze tweelagige membraanstructuur wordt ook gevonden in geaggregeerde structuren die liposomen worden genoemd. Liposomen zijn microscopische blaasjes die bestaan uit een waterige kern die is ingesloten in een of meer fosfolipide lagen. Ze worden gevormd wanneer fosfolipiden krachtig worden gemengd met water. In tegenstelling tot micellen, hebben liposomes zowel waterige binnen als buiten.

een cel kan als een zeer complex liposoom worden beschouwd. Het bilayer membraan dat het binnenland van een cel van de omringende vloeistoffen scheidt is grotendeels samengesteld uit fosfolipiden,maar het neemt vele andere componenten, zoals cholesterol, die tot zijn structurele integriteit bijdragen. De eiwitkanalen die het vervoer van diverse soorten chemische species in en uit de cel toelaten zijn ook belangrijke componenten van celmembranen.

het inwendige van een cel bevat een verscheidenheid aan structuren (organellen) die chemische operaties uitvoeren die van vitaal belang zijn voor het bestaan van de cellen. Molecules verbonden aan de oppervlakken van cellen dienen om specifieke cellen te identificeren en interactie met externe chemische entiteiten te vergemakkelijken. De sphingomyelinen zijn ook membraanlipiden. Zij zijn de belangrijkste component van de myeline schede omringende zenuwvezels. Multiple sclerose is een verwoestende ziekte waarbij de myeline schede verloren gaat, waardoor eventuele verlamming.