Липидни двослој
Липидни двослојеви су танке поларне мембране које се састоје од два слоја липидних молекула.[1] Те мембране су равне плоче које формирају непрекидну баријеру око ћелија.[2] Ћелијске мембране скоро свих живих организама и многих вируса су липидни двослојеви, као што су и мембране које окружују једро и друге ћелијске структуре. Липидни двослој је баријера каја држи јоне, протеине и друге молекуле где су потребни и спречава њихову дифузију у области где они нису потребни. Липидни двослојеви су идеални за ту улогу јер мада су само неколико нанометара широки, они су непропусни за већину у води растворних (хидрофилних) молекула. Двослојеви су посебно непропусни за јоне, што омогућава ћелијама да регулишу концентрације и pH пумпањем јона кроз мембране путем протеинских јонских пумпи.
Природни бислојеви се обично састоје од фосфолипида, који имају хидрофилну главу и два хидрофобна репа. Кад су фосфолипиди изложени у води, они се организују у двослојне плоче тако да су сви њихови репови умерени ка центру плоче. Центар двослоја скоро да не садржи воду и молекуле попут шећера или соли. Овај процес је сличан стапању капи уља у води и вођен је истом силом, која се назива хидрофобни ефекат. Пошто су липиди двослоја веома крхки и пошто је двослој веома танак они нису видљиви традиционалним микроскопом, те је изучавање двослоја веома комплексан процес. Експерименти на двослојевима су ћесто базирани на примени електронске микроскопије и микроскопа атомских сила.
Фосфолипиди са одређеним чеоним групама могу да промене површинску хемију двослоја. Они на пример, могу да означе ћелију за деструкцију имунским системом. Липидни репови могу такође да утичу на својства мембране, на пример путем одређивања фазе двослоја. Двослој може да поприми стање чврстог гела на нижим температурама и да подлегне фазној трансформацији у течно стање на вишим температурама. Паковање липида унутар двослоја такође утиче на механичка својства, укључујући отпорност на растезање и савијање. Многа од тих својстава су изучавана путем вештачких „модела“ двослоја произведених у лабораторији. Везикуле направљене моделима двослоја су исто тако клинички кориштене за испоруку лека.
Биолошке мембране типично обухватају неколико типова липида поред фосфолипида. Посебно важан пример у животињским ћелијама је холестерол, који помаже у ојачавању двослоја и умањењу његове пермеабилности. Холестерол такође помаже у регулацији активности појединих интегралних мембранских протеина. Интегрални мембрански протеини функционишу кад су инкорпорирани у липидни двослој. Пошто двослоји дефинишу границе ћелије и њених компартмана, ти мембрански протеини учествују у многим интра- и интер-ћелијским сигналним процесима. Поједине врсте мембранских протеина учествују у процесу стапања два двослоја. Та фузија омогућава спајање две засебне структуре, на промер током оплодње јајета спермом или улаза вируса у ћелију.
Структура и организација уреди
Липидни двослој је плоча од липида која је два молекула дебела. Молекули су уређени тако да су хидрофилине фосфатне главе усмерене ка води на обе стране двослоја а хидрофобни репови су у унутрашњости двослоја. Овај аранжман производи два „листа“, сваки од којих је једномолекулски слој. Липиди се самостално организују у ову структуру услед хидрофобног ефекта.
Постоје сличности између ове структуре и обичног сапуничног мехура, мада се они исто разликују у више погледа. Обе структуре садрже два једномолекулска слоја амфифилне супстанце. У случају сапуничног мехура, два сапунска монослоја покривају средишњи слој воде. ХИдрофилне главе су оријентисане ка унутрашњој воденој основи, док су хидрофобини репови усмерени ка ваздуху. У случају липидног двослоја, структура је обрнута тако да су главе усмерене ка спољашњости, а репови ка унутрашњости. Још једна важна разлика имеђу липидног двослоја и сапунског мехура је њихова величина. Сапунски мехури типично имају дебљину од неколико стотина нанометара. То је на истој таласној дужини као и светлост, те интерференција производи боје дуге на површини мехура. Појединачни липидни двослој има дебљину од око пет нанометара, што је знатно мање од таласне дужине светлости и стога он није видљив голим оком, чак ни уз помоћ стандардног светлосног микроскопа.
Види још уреди
Референце уреди
- ^ Доналд Воет; Јудитх Г. Воет (2005). Биоцхемистрy (3 изд.). Wилеy. ИСБН 9780471193500.
- ^ Бруце Албертс; Алеxандер Јохнсон; Јулиан Леwис; Мартин Рафф; Кеитх Робертс; Петер Wалтер (2002). Молецулар Биологy оф тхе Целл. Неw Yорк: Гарлард Сциенце. ISBN 0815332181.
