Hücre Zarının Yapısı – Fosfolipid ve Kolesterol

Hücre zarları, kapalı ortamın kontrolüne izin vermek gibi vücutta çeşitli önemli işlevlerden sorumludur. Bu makalede, hücre zarının ana fonksiyonlarını, zarların bileşimini ve hücre zarının bir kısmının anormal olduğu klinik koşulları ele alacağız.

Hücre Zarının İşlevleri

Hücre zarları, vücudumuzdaki tüm hücrelerin normal çalışması için hayati öneme sahiptir. Başlıca işlevleri:

• Sürekli, son derece seçici bir şekilde geçirgen bir bariyer oluşturmak – hem hücre çevresinde hem de hücre içi bölümlerde
• Kapalı bir kimyasal ortamın kontrolüne izin vermek – iyon gradyanlarını korumak için önemlidir
• İletişim – hem hücre dışı hem de organel dışı alanla
• Tanıma – sinyal molekülleri, yapışma proteinleri ve diğer konak hücrelerin tanınması dahil (bağışıklık sisteminde çok önemlidir)
• Sinyal üretimi – membran potansiyelinde bir değişiklik yaratan bir uyarıcıya cevaben

Bir hücrede, zarın farklı bölümleri farklı işlevlere sahiptir ve bu nedenle yapıları bunun için uzmanlaşmıştır. Bu uzmanlığın bir örneği, bir sinirin farklı bölümlerinde görülebilir; aksondaki hücre zarı elektriksel iletkenlik için uzmanlaşmışken, sinirin ucu sinapsa yöneliktir, yani zarın bileşimi farklıdır.

Membran yapılmış olan nedir?

Hücre zarlarının işlevleri değiştiğinden, kompozisyonları farklı alanlarda da biraz farklıdır.

Kuru ağırlığın basitleştirilmiş kaba bir kılavuzu Tablo l’de gösterilmiştir. Hidratlanmış bir bileşim yaklaşık% 20 su içerecektir; bu, zarın bileşenlerine bağlanan hidrojendir:

Fosfolipitler

Membran iki tabakası birçok fosfolipid molekülü içerir.

Bunlar bir baş molekülü, bir fosfat molekülü, bir gliserol ve iki yağ asidi zincirinden oluşur.

• Kafa grubu – Bu bir kutup grubudur, örneğin bir şeker veya kolin – yani fosfolipidin baş ucunun su ile hidrojen bağı olacağından hidrofilik olduğu anlamına gelir
• 2 yağ asidi zincirinin kuyruğu – normal olarak
  14-24 karbon arasında (ancak en yaygın karbon uzunlukları 16 ve 18’dir). Zincir cis çift bağ içeriyorsa, zincir bükülür – bu nedenle membranın sıkı sızdırmazlığını azaltır ve böylece hareketini arttırır. Kuyruk yağ asitlerinden yapıldığı için, su ile hidrojen bağı oluşturmaz ve bu nedenle hidrofobik ve polar değildir.

Fosfolipid molekülleri bu nedenle amfipatiktir – hem hidrofilik hem de hidrofobiktir. Spontan su ile kafa grupları dışarı bakacak ve kuyruk grupları dışarı bakacak şekilde iki tabakalar oluştururlar.

İki tabakada, fosfolipidin yağ asidi kuyrukları arasında, vanil Waal kuvvetleri, hidrofilik gruplar ve su arasında elektrostatik ve hidrojen bağları vardır.

Fosfolipit Moleküllerini Adlandırma

İsim PHOSPHATIDYL ve daha sonra baş grubu ismi tarafından oluşturulur.

• Bir örnek baş grubu kolinildir – molekül fosfatidilkolin ismini alır.

Fosfolipit örnekleri

Sfingomyelin :

• Sfingomyelin hücre zarlarında sık görülür – özellikle miyelin kılıfının zarı
• Diğer fosfolipidlerle aynı yapıya sahiptir, ancak gliserol içermez (bu nedenle bir baş grubu, fosfat grubu ve yağ asitleri içerir)

Glikolipid :

• Bu bir lipit içeren bir şeker
• Yapısını ile karşılaştırarak sfingomyelin – fosfat ve kafa grubunu şekerle değiştirir.

Kolesterol

Kolesterol, hücre zarının büyük bir bileşeni olan, en önemlisi de dahil olmak üzere, bir hücredeki birçok fonksiyon için hayati öneme sahiptir.

Kolesterolün kendisi bir polar kafa, bir düzlemsel steroid halka ve bir polar olmayan hidrokarbon kuyruğundan oluşur. Kolesterol, zardaki değişken sıcaklıklarda hücre zarı dengesinin korunmasına yardımcı olduğundan önemlidir.

Kolesterol, komşu fosfolipid moleküllerine hidrojen bağları yoluyla bağlanır ve bu nedenle düşük sıcaklıklarda salgılarını azaltır. Genel olarak bu, düşük sıcaklıklarda, hareket hızının en düşük olduğu bir sıvı fazının muhafaza edildiği anlamına gelir.

Yüksek sıcaklıklarda kolesterol, kristal yapıların oluşumunu durdurmaya yardımcı olur ve sert düzlemsel steroid halka, intrakhain titreşimini önler ve bu nedenle zarı daha az akışkan hale getirir.

Membran Proteinleri

Yukarıdaki tabloda gösterildiği gibi, tipik bir hücre zarı yaklaşık % 60 protein içerir. Bu kadar yüksek oranda protein vardır, çünkü bunlar bir hücre içindeki hemen hemen her süreçte çok önemlidir. Membran proteinlerinin sadece bir kaç fonksiyonunun listesi şunları içerebilir:

• C atalitleri – enzimler
• Taşıyıcılar, pompalar ve iyon kanalları
• Hormonlar, yerel aracılar ve nörotransmiterler için reseptörler
• Enerji transdüserleri

Mitokondri gibi daha aktif hücreler veya organeller, fonksiyonun uzmanlaşmasının yapıyı belirlediğini göstererek daha fazla protein içerme eğilimindedir.

Hücre zarının bir parçası olarak, proteinler iki tabakanın içine derinlemesine gömülebilir ( integral ) veya hücrenin yüzeyi ( çevre birimi ) ile ilişkilendirilebilir.