Hebben celmembraan lipiden: 9 feiten die u moet weten?

In dit artikel zullen we uitleggen: Hebben celmembranen lipiden en de feiten eromheen. 

Ja, het primaire element van celmembranen is lipide. Lipiden dienen als een cruciaal structureel element van celmembranen, evenals signaalmoleculen, moleculen voor het behoud van energie en chemische biomarkers voor bepaalde membranen. Lipiden bieden membranen de flexibiliteit voor ontluikende, splijting, fusie en tubulatie in combinatie met de grensfunctie. 

De bovenstaande eigenschappen zijn cruciaal voor intracellulair membraantransport, celproliferatie en biologische reproductiecapaciteit. De vorming van lipiden is buitengewoon complex en de toewijzing van verschillende lipidensoorten - de lipidesamenstelling van het membraan - varieert afhankelijk van het organisme, organel, cel type, dubbellaagse folder en subsectieniveaus van het membraan. 

Naast lipiden is eiwit de andere primaire component van het celmembraan. Dus de fosfolipide dubbellaag, die een aanhoudende scheiding maakt tussen de twee waterige kamers en zowel eiwit als lipide bevat, is de essentiële component van het membraan. Kleine lipide-vlotten, tijdelijke vloeistofgeordende assemblages die worden gevonden in biomembranen, kunnen ook consolideren en stabiel worden tijdens signalering en blaasjes die zich beginnen te ontwikkelen.

Bevat het celmembraan lipiden?

Ja, er is een continue dubbellaagse component van lipidemoleculen in het celmembraan die ook membraaneiwitten bevat die erin zijn ingesloten. Elk lipidemolecuul kan snel oplossen in zijn eigen monolaag vanwege de vloeibaarheid van deze lipidedubbellaag. De fosfolipiden zijn alomtegenwoordig en talrijker dan de lipidemoleculen van het amfifiele membraan.

Fosfolipiden, glycolipiden en cholesterol zijn de drie hoofdcategorieën van membraanlipidemoleculen. Op basis van de classificatiecriteria en het doel ervan kan het ook variëren. Fosfolipiden, steroïden en triglyceriden zijn echter de meest noodzakelijke en geschikte soorten lipiden.

De verschillende lipidebestanddelen van de inlaat en uitlaat, enkele of monolagen, vertegenwoordigen de verschillende rollen die worden gespeeld door de twee zijden van een celmembraan. De membranen van verschillende celtypes en de talrijke membranen van een eenzame eukaryote cel bevatten gevarieerde lipidencombinaties. De onderscheidende kenmerken van de lipidemoleculen, waardoor ze zelfs onder ongecompliceerde willekeurige situaties vrijwillig kunnen combineren tot dubbellagen, zijn verantwoordelijk voor de dubbellaagse structuur.

Celmembraan met lipiden, fosfolipiden en fosfolipide dubbellaag, evenals celmembraan lipiden
Celmembraan met lipiden, fosfolipide en fosfolipide dubbellaag - Wikipedia

Waarom heeft het celmembraan lipiden?

Lipiden zijn herkenbaar in het celmembraan omdat ze dienen als een barrière voor de cel en de celmembranen het vermogen geven om te tubuleren, samen te smelten en te botsen. Deze kenmerken van lipiden zijn cruciaal voor intracellulaire membraanmobiliteit, celproliferatie en biologische reproductiecapaciteit. Bovendien zijn lipiden nodig voor hun rol als energiereservoirs en cruciale signaalmoleculen.

De lipiden hebben een amfifiele eigenschap, die een dubbele neiging vertoont en bestaat uit een deel dat zowel in vet oplosbaar als in water oplosbaar is. Het is van fundamenteel belang voor de functie van lipiden als de samenstellende delen van celmembranen. De koppen van fosfolipidemoleculen zijn gewoonlijk gemaakt van glycerol en zijn verbonden door twee lange vetzuurketens die op staarten lijken.

De staarten geven het molecuul lipide-eigenschappen en zijn bestand tegen water, terwijl ze naadloos uiteenvallen in organische oplosmiddelen. De amfipathische eigenschap van het fosfolipide wordt bereikt wanneer het bestanddeel van het molecuul in contact komt met water. Sterolen bevatten echter een gecompliceerd koolwaterstofgeconjugeerd systeem in hun respectievelijk in vet oplosbare en in water oplosbare delen.

Waar bevinden zich lipiden in het celmembraan?

Lipiden zijn meestal aanwezig in de niet-cytosolische monolaag van het dubbellaagse membraan, waar wordt aangenomen dat ze zich selectief verdelen in lipide-vlotten in het celmembraan. Bepaalde lipidemoleculen, bekend als glycolipiden, die suiker bevatten, vertonen de beste mate van verstoringen in hun rangschikking binnen het celmembraan.

De invoeging van suikerclusters aan de lipidemoleculen in het lumen van het Golgi-complex, dat sterk geordend is en vergelijkbaar met de buitenkant van de cel, veroorzaakt de ongelijke verdeling van glycolipiden in de dubbellaag. De suikereenheden in het celmembraan zijn zichtbaar aan het celoppervlak, waar deze een cruciale rol spelen in hoe de cel in contact komt met zijn omgeving. 

Naast deze membranen worden lipiden ook gevonden in het endoplasmatisch reticulum, het mitochondriale membraan, het Golgi-apparaat en enkele andere eukaryote cel organellen. Voor het doel om celstructuren te ontwikkelen en energie op te slaan, zijn lipiden van vitaal belang voor alle levende organismen. Het omvat het celmembraan, dat de hele cel volledig bedekt, scheidt van zijn omgeving en afschermt van de buitenomgeving.

Heeft het celmembraan alleen lipiden bevatten?

Er zijn verschillende biologische vloeistoffen in de celmembraan, maar voornamelijk lipiden en eiwitten zijn aanwezig. Er worden echter typisch twee soorten membraanlipiden gevonden: fosfolipiden en sterolen, of in het algemeen cholesterol. Om ervoor te zorgen dat het celmembraan membraanstructuren creëert en onderhoudt, het afschermt van de omgeving en langdurige energieopslag biedt, zijn zowel de lipiden als de eiwitsamenstelling nodig.

Lipiden vormen over het algemeen de dubbellaag die ervoor zorgt dat vloeibare oplosbare stoffen de cel niet kunnen binnendringen. Als reactie op deze functie als basis voor de receptoren, genereren de eiwitten ook de routes die regelen hoe deze moleculen de cel binnenkomen en verlaten. Verder zijn eiwitten samengesteld in de ruw endoplasmatisch reticulum, terwijl lipiden zijn samengesteld in het gladde endoplasmatisch reticulum.

Eiwitten bestaan ​​voornamelijk uit het celmembraan omdat het een rol speelt bij actief transport, gefaciliteerde diffusie, celsignalering en verdedigingsprocessen van de cel. Evenzo zijn lipiden componenten van celmembranen vanwege hun hoge oxidatiegeleidbaarheid en het vermogen om overvloedige elektronen aan de elektronendragers te leveren. 

Hebben volledige celmembranen lipiden?

Ja, de celmembranen zijn opgebouwd uit een ononderbroken dubbellaag van lipidemoleculen, waarin membraaneiwitten zijn verbonden; daarom bevatten volledige celmembranen geen lipiden. De monolipidemoleculen kunnen snel migreren in hun eigen monolaag in deze vloeibare lipidedubbellaag. De lipidemoleculen waaruit het membraan bestaat, zijn amfipathisch, wat betekent dat ze polaire hydrofiele koppen en niet-polaire hydrofobe staarten hebben.

De fundamentele structurele bestanddelen van alle cellen, lipiden, vervullen vele belangrijke functies. Ze spelen een belangrijke rol bij de vorming van het plasmamembraan en andere cellulaire structuren zoals het kernmembraan, de Golgi-apparaat, het endoplasmatisch reticulum en smokkelblaasjes zoals endosomen en lysosomen. 

De lipide component van celmembranen, zoals cholesterol, regelt de membraanpermeabiliteit van vloeistof en is een onderdeel van membraansignaleringsnetwerken. Een tegengestelde waterbarrière tussen de waterige segmenten van een cel wordt gebouwd door de lipiden van de membranen. Het in evenwicht houden van het celmembraan met de buitenwereld is essentieel.

Hebben plantencelmembranen lipiden?

Ja, lipiden zijn aanwezig in plantencel membranen omdat ze een hydrofiele, polaire kop bevatten die is gekoppeld aan een glycerolbinding en een hydrofobe staart die is samengesteld uit twee vetzuren. Cellen en hun organellen worden beschermd tegen de omgeving door een hydrofoob schild gevormd door lipiden. Bovendien dienen ze als draagbare energiebron voor het ontkiemen van plantenzaden.

Verschillende soorten plantaardige lipiden zijn nodig voor cellen. Voor de stabiliteit van cellen zijn plantaardige lipiden cruciaal. De primaire lipiden in planten, vetzuren, worden geproduceerd in de plastide en georganiseerd in het endoplasmatisch reticulum (ER) door glycerolipiden of triacylglycerolen. Er valt nog veel te leren over de talrijke rollen van lipiden in planten, waaronder verschillende gewassen.

In planten worden lipiden gegenereerd in de chloroplasten van de bladeren en effectief geïntegreerd met glycerol om galactolipiden te vormen, een cruciaal onderdeel van het chloroplastmembraan. Vetzuren worden vervolgens naar het cytoplasma getransporteerd, waar ze glycerol opnemen in het endoplasmatisch reticulum (ER) om fosfolipiden te produceren, die deel uitmaken van het celmembraan.

Plantencelmembraan met al zijn componenten, net als celmembraan met lipiden
Plantencelmembraan met al zijn componenten - Shutterstock

Hebben celmembranen van bacteriën lipiden?

Ja, het gewone fosfolipide fosfatidylglycerol, evenals vele andere lipidentypen, worden aangetroffen in celmembranen van bacteriën. Deze lipiden zijn typisch amfifiel. Fosfolipiden, die verschillen in acylbindingslengte, concentratie en venturing, en beerkopgroepen die verschillen in grootte en polariteit zijn de primaire lipidemoleculen.

Bacteriële membranen zijn opgebouwd uit meer eiwitten en resterende fosfolipiden. De fosfolipiden, die in het algemeen een dubbellaag ontwikkelen in vloeibare omstandigheden, zijn amfifiele moleculen met polaire hydrofiele glycerol die een kop bevatten die door een esterbinding is verbonden met twee niet-polaire hydrofobe (water tegengestelde) vetzuurstaarten.

Bovendien worden de meeste fosfolipiden aangetroffen in de binnenste laag van het bacteriële membraan. Ook omvat het buitenste plasmamembraan een lipide dubbellaag met polaire koppen, vetzuur (lipide) staarten en integrale eiwitten identiek aan de cel membraan. 

Bacteriële celmembraan, net als celmembranen lipiden
Bacterieel celmembraan - Wikipedia

Hebben dierlijke celmembranen lipiden?

Ja, dierlijke celmembranen bevatten naast eiwitten ook lipiden. Elk lipidemolecuul in de membranen van dierlijke cellen is amfipathisch, wat betekent dat het zowel een hydrofiel als een hydrofoob uiteinde heeft. Ook zijn fosfolipiden en sterolen of cholesterol de twee belangrijkste vormen van dierlijke membraanlipiden. 

Lipiden zijn nodig voor een cel om veel functies uit te voeren. Cellen slaan energie op als lipiden die vetten worden genoemd voor langdurige behoeften. Lipiden isoleren ook dieren en planten van hun buitenomgeving. Ze hebben een hoge calorische capaciteit en kunnen daarom binnen een beperkt bereik meer energie opslaan dan koolhydraten. Vooral in tegenstelling tot koolhydraten zitten ze veel dichter op elkaar en kunnen ze meer energie vasthouden.

Dierlijke celmembranen zijn te vinden in verschillende intracellulaire en plasmamembranen. Het endoplasmatisch reticulum of ER is het primaire organel dat betrokken is bij de biosynthese van lipiden, en creëert het grootste deel van de fosfolipiden en cholesterol die nodig zijn voor structurele functies en aanzienlijke hoeveelheden cholesterylesters en triacylglycerol die andere doelen dienen.

Bevatten alle celmembranen koolhydraten?

Ja, koolhydraten zitten in elk celmembraan. Op het buitenste oppervlak van de cel, geassocieerd met lipiden of eiwitten, vormen koolhydraten een van de belangrijkste integriteit van het celmembraan. De membraankoolhydraten fungeren als een beschermende grens en nemen deel aan celbinding en communicatie. Glucose en andere grote, neutrale moleculen kunnen niet door membranen heen dringen.

Koolhydraten zijn het derde essentiële element van het celmembraan na lipiden en eiwitten in het celmembraan. Koolhydraten zijn meestal buiten cellen aanwezig en zijn gehecht aan lipiden of eiwitten om glycoproteïnen of glycolipiden te maken. Deze koolhydraatsequenties kunnen recht of vertakt zijn en hebben twee of veel monosacharide-eenheden. 

Conclusie

Lipiden zijn de basis en de belangrijkste component van de celmembraan. Met goede biocompatibiliteit en neiging om geïsoleerde subcellulaire divisies te vormen, stellen de belangrijke structurele kenmerken van plasmamembranen hen in staat om hun essentiële rollen uit te voeren.

Lees ook: