Co jsou to membránové lipidy?
Membránové lipidy jsou nedílnou součástí aktivního transportu přes membránu, mnoha typů enzymatické aktivity a tvorby membrány. Lipidy jsou skupinou sloučenin, které obsahují tuky a oleje a jsou nerozpustné ve vodě, ale rozpustné v alkoholu. Jinými slovy, lipidy se nerozpouštějí ve vodě, což je jasně vidět, když přidáte olej do vody - promíchají se, ale zůstanou oddělené. Existuje mnoho různých typů lipidů, ale hlavní třídy membránových lipidů jsou fosfolipidy, glykolipidy, sfingolipidy a cholesterol.
Lipidy jsou amfipatické, protože každá molekula má dvě odlišné oblasti s různou afinitou k vodě a oleji. Hydrofilní oblast molekuly je polární, takže je přitahována k vodě. Hydrofobní oblast není polární a nerozpouští se ve vodě. Je to tato charakteristická vlastnost lipidů, která způsobuje strukturu živých membrán. Když se vytvoří membrána, membránové lipidy se uspořádají do dvojvrstvy. Dvojvrstva se skládá ze dvou listů membránových lipidů, jejichž hydrofilní hlavy směřují ven a hydrofobní ocasy uprostřed membránové dvojvrstvy.
Všechny membrány v živých organismech, jak kolem buněk, tak uvnitř nich, jsou většinou tvořeny lipidy a proteiny. Membránové lipidy jsou nejčastějšími molekulami v membráně. Některé proteiny jsou rozptýleny v lipidové vrstvě, zatímco jiné jsou připojeny k jeho povrchu.
Většina membránových lipidů je tvořena z glycerolových vazeb na tři řetězce mastných kyselin prostřednictvím kovalentní vazby. Výsledné molekuly se nazývají glyceridy. Sfingolipidy jsou výjimkou z tohoto pravidla, protože se vytvářejí, když se sfingosin kovalentně váže na řetězce mastných kyselin namísto glycerolu. Kovalentní vazba nastává, když opačně nabité atomy sdílejí páry elektronů.
Fosfolipidy jsou nejčastějšími membránovými lipidy. Vznikají, když je fosfátová skupina, která obsahuje fosfor, navázána na diglycerid a další jednoduchou organickou molekulu. Diglycerid je tvořen dvěma molekulami glyceridu. Ve fosfolipidu je hlava obsahující fosfátovou skupinu polární, takže je přitahována k vodě. Dlouhé uhlovodíkové řetězce mastných kyselin jsou hydrofobní a zůstávají uprostřed membránové dvojvrstvy.
Glykolipidy se tvoří, když se sacharidový řetězec váže na fosfolipid. Sacharidový řetězec se nachází na vnější vrstvě membránové dvojvrstvy. Tímto způsobem uhlovodíkový řetězec působí jako marker, který umožňuje buněčné rozpoznávání. Glykolipidy také poskytují energii, která je uložena v uhlovodíkovém řetězci. Nakonec glykolipidy pomáhají stabilizovat membránu a poskytují místo pro připojení k jiným buňkám nebo tkáním.
Když je cholesterol přítomen v membráně, slabě se váže s fosfolipidy na obou stranách. Vazbou na sousední fosfolipidy je cholesterol stabilizuje a následně stabilizuje celou membránu. S větším množstvím cholesterolu se membrána stává méně tekutou nebo schopnou volného pohybu a mechanicky silnější. Množství cholesterolu nalezeného v membránách se liší v závislosti na typu buněk. Rostliny neobsahují žádný cholesterol, proto se na stabilitu svých buněk spoléhejte na buněčnou stěnu.
Nakonec se sfingolipidy nacházejí převážně ve vnější vrstvě dvojvrstvy. Existuje velmi nerovnoměrná distribuce tohoto typu lipidů přes dvojvrstvu. Sfingolipidy tvoří lipidové rafty, které jsou důležité při signalizaci a rozpoznávání buněk. Cholesterol se někdy nachází vedle sfingolipidů nebo v jejich blízkosti ke stabilizaci buněčné membrány kolem nich.