Bilapa Lipidic Karakteristik, Struktur, Fungsi

Itu Lipid Bilayer Ini adalah membran laminar tipis, bimolekul, dari lipid amfipatic, yaitu, mengandung bagian hidrofobik dan bagian hidrofilik lainnya. Ini memiliki permeabilitas yang sangat rendah untuk ion, serta untuk sebagian besar molekul yang larut dalam air, namun sangat permeabel untuk air.

Dalam larutan berair, lipid kutub, seperti fosfogliserida. Dalam struktur ini, kepala lipid kutub, yang bersifat hidrofilik, diarahkan secara eksternal untuk menghubungi air, sedangkan ekor (hidrofobik) semuanya diatur di ujung yang berlawanan.

Diagram pengaturan lipid yang mungkin di tepi pori melalui bilayer lipid. Diambil dan diedit dari: mdougm [domain publik].

Makhluk hidup memiliki membran sel yang dibentuk terutama oleh fosfolipid dan glikolipid yang membentuk bilayer lipid. Bilayer ini merupakan penghalang permeabilitas yang memungkinkan mengatur kandungan internal garam dan elektrolit sel. Untuk dapat mencapai ini, mereka memiliki struktur yang disebut pompa ion.

Ilmuwan pertama yang mengusulkan model Bilap lipid untuk membran sel adalah dokter Evert Gorter dan F. Grendel (1925), dari University of Leiden, Holland, sebuah model yang dikonfirmasi pada tahun 1950 melalui studi mikroskop elektronik.

Ada beberapa penggunaan lipid bicapas saat ini dan potensial, tetapi sampai saat ini, yang paling sukses secara komersial adalah penggunaan vesikel buatan (liposom) dalam kedokteran, untuk pemberian obat -obatan untuk pasien kanker.

[TOC]

Karakteristik

Bilayer lipid adalah laminar, struktur yang sangat tipis dan rapuh, yang menyajikan beberapa karakteristik penting secara biologis seperti:

Permeabilitas

Salah satu karakteristik utama lipid bilayer adalah permeabilitas selektifnya. Memang, membran ini sangat tahan air untuk ion dan sebagian besar molekul kutub, air menjadi pengecualian penting, karena dapat dengan mudah melintasi membran.

Contoh permeabilitas selektif ini adalah natrium dan kalium, yang ionnya melewati membran lebih dari satu juta kali lebih lambat dari air. Di sisi lain, Indol, senyawa organik heterosiklik, melintasi membran dengan kecepatan seribu kali lebih tinggi dari triptofan, molekul lain yang mirip dengan struktural ini.

Bahkan sebelum sifat ganda dari membran diketahui, ilmuwan Charles Overton mengatakan (1901) bahwa koefisien permeabilitas molekul ukuran secara langsung terkait dengan kelarutan relatif yang mereka hadapi dalam pelarut organik dan dalam air.

Asimetri

Masing -masing lapisan yang merupakan membran secara struktural dan fungsional berbeda dari yang lain. Contoh fungsional dari asimetri ini adalah pompa natrium - kalium. Pompa ini ada di membran plasma sebagian besar sel organisme yang lebih tinggi.

Na Bomb⁺ - K⁺ Itu berorientasi sedemikian rupa sehingga mengeluarkan na⁺ di dalam sel, sambil memperkenalkan ion k⁺. Selain itu, alat transportasi ini membutuhkan energi dalam bentuk ATP untuk aktivasi dan hanya dapat digunakan jika ada di dalam sel.

Komponen masing -masing lapisan juga berbeda, protein membran disintesis dan dimasukkan secara asimetris ke dalam bilay glukolipid.

Dapat melayani Anda: Crocodylus acutus

Dalam kasus eritrosit, misalnya, sphylingomyeline dan phosphatidylcolins terletak di lapisan luar membran, sedangkan fosfatidyletalamine dan fosfatidilserin adalah internal adalah internal. Kolesterol adalah konstituen, bagaimanapun, kedua lapisan.

Salah satu penyebab asimetri dalam distribusi fosfolipid adalah bahwa sebagian besar konstituen ini disintesis di dalam sel dan oleh karena itu awalnya dimasukkan dalam lapisan dalam, dan karenanya beberapa dari mereka akan bermigrasi ke lapisan luar dengan bantuan beberapa enzim yang disebut yang disebut yang disebut dengan enzim yang disebut yang disebut yang disebut yang disebut yang disebut yang disebut yang disebut yang disebut dengan enzim yang disebut yang disebut yang disebut dengan bantuan enzim yang disebut dengan bantuan beberapa enzim yang disebut dengan bantuan dengan bantuan enzim yang disebut dengan bantuan dengan bantuan enzim yang disebut dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan beberapa enzim yang disebut dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan dengan bantuan. Flipasas.

Kelancaran

Bilay lipid bukan struktur yang kaku, tetapi sebaliknya, mereka adalah struktur cairan dan dinamis, di mana lipid dan banyak protein secara moral secara moral moral moral.

Lipid menyebar secara lateral di membran pada kecepatan rata -rata 2 μm per detik. Perpindahan lateral protein dalam bilayers, sementara itu, dapat bervariasi tergantung pada jenis protein; Sementara beberapa secepat lipid, yang lain hampir tidak bergerak.

Difusi transversal, juga disebut flip-flop, di sisi lain, jauh lebih lambat untuk lipid, dan tidak pernah diamati pada protein.

Di sisi lain, fluiditas membran dapat bervariasi tergantung pada urutan relatif asam lemak lipid. Saat semua asam lemak dipesan, Bilay.

Perubahan ini mungkin disebabkan oleh variasi suhu; Transisi dari keadaan padatan ke cairan terjadi secara tiba -tiba ketika suhu melebihi ambang yang dikenal sebagai suhu leleh, yang tergantung pada panjang rantai asam lemak, serta tingkat ketidakjenuhannya.

Lipid konstituen dari membran memiliki sifat yang berbeda dan oleh karena itu, mereka dapat menghadirkan suhu leleh yang berbeda. Karena itu, pada suhu yang berbeda mereka dapat hidup berdampingan fase padat dan cairan dalam bilayer yang sama.

Fitur lainnya

Bilayers lipid, berkat interaksi kovalen dan kekuatan menarik dari van der Waals, memiliki kecenderungan untuk menjadi luas, serta menutup dalam diri mereka sendiri sehingga tidak ada ekstrem ekstrem yang terpapar ekstrem ekstrem. Kemampuannya untuk melakukan diri sendiri juga merupakan karakteristik, karena kurangnya kontinuitas tidak menguntungkan secara energik bagi strukturnya.

Struktur

Ada model yang berbeda untuk menjelaskan struktur bilayer lipid:

Model Davson dan Danielli

Itu diusulkan pada tahun 1935, dan berpendapat bahwa membran mengandung fase hidrokarbon kontinu, disediakan oleh lipid konstituen dari membran.

Model membran sel Davson dan Danielli. Diambil dan diedit dari: miguelferig [domain publik].

Model membran kesatuan

Didirikan oleh j.D. Robertson, hipotesis ini adalah modifikasi dari model Davson dan Danielli. Dia mendalilkan bahwa membran unit terdiri dari lapisan ganda lipid polar campuran.

Lipid ini berorientasi pada rantai hidrokarbon ke dalam, membentuk lapisan hidrokarbon kontinu, sedangkan kepala hidrofilik menunjuk ke arah yang berlawanan.

Selain itu, membran kesatuan ini ditutupi oleh kedua sisi oleh lapisan sederhana molekul protein yang disusun diperpanjang.

Model globular

Juga dikenal sebagai model subunitas. Menurut model ini, membran akan dibentuk oleh mosaik subunit lipoprotein yang berulang antara 4,0 dan 9,0 nm.

Dapat melayani Anda: Hammer Head Bat: Karakteristik, Habitat, Reproduksi, Makanan

Model mosaik cairan

Diusulkan oleh S.J. Penyanyi dan g.L. Nicholson pada tahun 1972 dan merupakan model yang paling diterima. Menurutnya, fosfolipid membran dipesan dalam lapisan ganda, membentuk matriks kristal cair.

Molekul lipid individu, menurut model ini, dapat bepergian dengan bebas.

Protein yang merupakan bagian dari bilayer, menurut model, harus globular. Selain itu, beberapa protein akan sebagian tertanam di bilayer, sementara yang lain akan benar -benar tenggelam dalam hal ini.

Tingkat penetrasi protein globular di Bilay.

Komposisi

Bilayer alami terutama terdiri dari fosfolipid. Ini adalah senyawa yang berasal dari gliserol yang ditandai dengan memiliki kepala hidrofilik dan dua ekor hidrofobik.

Saat fosfolipid bersentuhan dengan air dapat diatur dengan cara yang berbeda. Cara yang paling stabil adalah seperti bilayer dengan ekor berorientasi pedalaman dan kepala di luar bilayer.

Glikolipid juga merupakan bagian dari lipid bilayer. Senyawa ini, seperti namanya, adalah lipid yang terkait dengan gula, yang diturunkan dalam kasus hewan dari senyawa yang dikenal sebagai sphingocin.

Konstituen penting lain dari membran adalah kolesterol, lipid yang tidak dapat dibelokkan. Ini ada baik di lapisan dalam maupun luar bilayer. Itu lebih berlimpah di membran plasma daripada di membran organel.

Membran juga memiliki banyak jenis protein, yang dapat terdiri dari dua jenis, ekstrinsik atau intrinsik. Protein ekstrinsik atau perifer dikaitkan dengan serikat pekerja dengan membran dan dapat dengan mudah memisahkannya dari mereka.

Protein intrinsik atau integral sangat terkait dengan bilay. Mereka mewakili sekitar 70% protein membran. Beberapa dari mereka memiliki fungsi sinyal dari luar sel dan transmisinya di dalam.

Protein lain dikaitkan dengan fusi dua bilayer yang berbeda. Di antara mereka adalah mereka yang memungkinkan penyatuan sperma dengan ovula selama pembuahan; juga mereka yang memungkinkan virus menembus sel inang.

Selain itu, pompa ion adalah protein komprehensif yang melintasi Bilay.

Fungsi

Fungsi biologis utama lipid bilay. Tanpa batasan fisik antara kompartemen ini, hidup tidak mungkin seperti yang kita ketahui.

Fungsi ini sangat penting sehingga hampir semua makhluk hidup memiliki membran yang dibentuk oleh bilayer lipid. Pengecualian diwakili oleh beberapa spesies lengkungan, di mana membran adalah monolayer lipid.

Bilayers lipid berpartisipasi dalam transmisi impuls saraf interneuronal. Neuron tidak saling terkait secara fisik, tetapi dipisahkan oleh ruang pendek yang disebut Sinapsis. Untuk menyimpan ruang interneuronal ini, vesikel yang dimuat dengan neurotransmiter terlibat.

Dapat melayani Anda: hewan yang bernafas melalui stomata

Fungsi bilayer lainnya adalah berfungsi sebagai basis struktural atau kerangka pendukung, di mana beberapa sistem transportasi telah sangat bersatu serta beberapa enzim.

Organel dengan bilayer lipid

Di prokariota, lipid bilay.

-Organel dengan dua bilayer lipid

Inti

Organel seluler hadir dalam sel eukariotik dan yang mengandung sebagian besar bahan genetik yang diatur dalam kromosom.

Membran nuklir dibentuk oleh dua bilay lipid yang dipisahkan oleh ruang yang disebut perinuclear. Kedua lapisan tersebut disebut membran nuklir eksternal dan internal dan dibedakan dengan komposisi proteinnya.

Mitokondria

Organo yang bertanggung jawab atas respirasi seluler, yang dipasok oleh energi yang diperlukan untuk aktivitas sel. Ini menyajikan membran ganda, eksternal yang halus dan laminar pembentuk internal yang dilipat atau laminar digitiformis.

Fungsi lipatan tersebut adalah untuk meningkatkan luas permukaan internal, yang merupakan tempat di mana reaksi metabolisme terjadi.

Mitokondria. Diambil dan diedit dari: ladyofhats [cc0].

Kloroplas

Organele hadir di tanaman atas dan organisme eukariotik photoautotrophic lainnya. Ini menyajikan dua bilay lipid konsentris yang dipisahkan oleh ruang intermembran. Lapisan luar lebih berpori daripada internal karena adanya protein yang disebut porinas.

-Organel dengan bilayer lipid

Terlepas dari membran plasma, yang telah diucapkan secara luas dalam artikel ini, organel lain, seperti retikulum endoplasma, alat Golgi dan lisosom memiliki bilayer lipid tunggal tunggal.

Retikulum endoplasma (RE)

Kompleks membran sitoplasma yang terkait (re -rugged) atau tidak (halus) ke ribosom, dan yang berpartisipasi dalam sintesis lipid dan fosfolipid (RE smooth) atau peptida dan protein (RE Rugous), berkat ribosom yang melekat pada dindingnya).

Peralatan Golgi

Kompleks membran dinding halus yang berpartisipasi dalam penyimpanan, modifikasi dan pengemasan zat protein.

Lysosomas

Organel vesikular yang mengandung enzim yang terlibat dalam degradasi bahan asing. Mereka juga menurunkan komponen seluler yang tidak perlu dan bahkan sel yang rusak atau mati.

Aplikasi

Aplikasi utama lipid bicapas terletak di bidang kedokteran. Liposoma adalah struktur vesikular yang dibatasi oleh lipid bilayers. Mereka secara artifisial dibentuk oleh osilasi sonik dari suspensi fosfogliserida berair.

Jika ion atau molekul termasuk dalam suspensi air, maka beberapa elemen ini akan terkandung di dalam liposom. Berdasarkan prinsip -prinsip ini, obat telah dienkapsulasi dalam larutan dalam liposom.

Liposom obat yang kontentif disediakan disuntikkan kepada pasien. Begitu berada di bagian dalamnya, mereka melakukan perjalanan melalui sistem darah, sampai Anda mencapai tempat target. Di tujuan, konten mereka rusak dan dirilis.

Penggunaan bilapas lipid seperti biosensor untuk diagnosis penyakit juga telah diuji; serta kemungkinan deteksi senjata biologis. Akhirnya, ini telah berhasil diuji untuk menentukan permeabilitas obat.

Referensi

1. SALAH SATU.S. Andersen, II Koeppe, dan. Roger (2007). Bilayer ketebalan dan fungsi protein membran: Perspektif energik ANE. Tinjauan Tahunan Biofisika dan Struktur Biomolekul.
2. Lipid Bilayer. Di Ecured. Pulih dari ecured.com.
3. Lipid Bilayer. Di Wikipedia. Pulih dari Wikipedia.org.
4. KE. Lehninger (1978). Biokimia. Edisi omega, s.KE.
5. L. Stryer (1995). Biokimimia. W.H. Freeman and Company, New York.
6. R.B. Gennis (1989). Biomembran. Springer-Verlag.
7. M.S. Bretscher (1972). Struktur bilayer lipid asimetris untuk membran biologis. Alam Biologi Baru.