Vad är membranlipider?
Membranlipider är integrerade för aktiv transport över membranet, många typer av enzymaktivitet och membranbildning. Lipider är en grupp av föreningar som inkluderar fetter och oljor och är olösliga i vatten, men lösliga i alkohol. Med andra ord, lipider upplöses inte i vatten, vilket tydligt visas när du lägger till olja i vatten - de blandas, men förblir separata. Det finns många olika typer av lipider, men de viktigaste klasserna av membranlipider är fosfolipider, glykolipider, sfingolipider och kolesterol.
Lipider är amfipatiska eftersom varje molekyl har två olika områden med olika affiniteter för vatten och olja. Molekylens hydrofila område är polärt, så den dras till vatten. Det hydrofoba området är inte polärt och kommer inte att lösas upp i vatten. Det är denna distinkta egenskap hos lipider som orsakar strukturen hos levande membran. När ett membran bildas, ordnar membranlipiderna in i ett tvåskikt. Ett tvåskikt består av två ark med membranlipider med deras hydrofila huvuden pekande och hydrofoba svansar i mitten av membranets tvåskikt.
Alla membran i levande organismer, både runt cellerna och inom dem, består mestadels av lipider och proteiner. Membranlipiderna är de mest dominerande molekylerna i membranet. Vissa proteiner är isär i hela lipidskiktet, medan andra är fästa vid dess yta.
De flesta membranlipider bildas från glycerol som binder till tre fettsyrakedjor genom kovalent bindning. De resulterande molekylerna kallas glycerider. Sfingolipider är undantaget från denna regel eftersom de bildas när sfingosin binder kovalent till fettsyrakedjorna istället för glycerol. Kovalent bindning inträffar när motsatt laddade atomer delar elektronpar.
Fosfolipider är de vanligaste av membranlipiderna. De bildas när en fosfatgrupp, som innehåller fosfor, är bunden till en diglycerid och en annan enkel organisk molekyl. En diglycerid består av två glyceridmolekyler. I en fosfolipid är huvudet som innehåller fosfatgruppen polärt, så det lockas till vatten. De långa kolvätekedjorna i fettsyrorna är hydrofoba och förblir i mitten av membranets tvåskikt.
Glykolipider bildas när en kolhydratkedja fästs vid en fosfolipid. Kolhydratkedjan finns på det yttre lagret av membranets tvåskikt. På detta sätt fungerar kolhydratkedjan som en markör för att möjliggöra celligenkänning. Glykolipider ger också energi, som lagras i kolhydratkedjan. Slutligen hjälper glykolipider att stabilisera membranet och ger en plats att fästas vid andra celler eller vävnader.
När kolesterol finns i ett membran binder det svagt med fosfolipider på vardera sidan av det. Genom att binda till de intilliggande fosfolipiderna stabiliserar kolesterolet dem och stabiliserar i sin tur hela membranet. Med större mängder kolesterol blir membranet mindre flytande eller kan röra sig fritt och mer mekaniskt starkare. Mängden kolesterol som finns i membran varierar beroende på celltyp. Växter innehåller inget kolesterol, så förlita sig på cellväggen för stabilitet av deras celler.
Slutligen finns sfingolipider mest i det yttre skiktet av tvåskiktet. Det finns en mycket ojämn fördelning av denna typ av lipid över tvåskiktet. Sfingolipider bildar lipidflåtar, som är viktiga för cellsignalering och igenkänning. Kolesterol finns ibland bredvid eller nära sfingolipiderna för att stabilisera cellmembranet runt dem.