ساختار غشاء
غشاهای بیولوژیکی، دولایههای لیپیدی سیال و نامتقارن هستند که پروتئینهای جاسازیشده و متصلشده دارند؛ این معماری توسط مدل موزاییک سیال به تصویر کشیده شده است.
Definition
ساختار غشاء به معماری مولکولی غشاهای بیولوژیکی مربوط میشود: یک دولایه سیال از لیپیدهای آمفیپاتیک که در آن پروتئینهای درونی و محیطی جاسازی شده یا متصل هستند، با ترکیبی متمایز در دو روی خود.
Scope
این موضوع شامل ترکیب غشاها، خودآرایی و خواص فیزیکی دولایه لیپیدی، سیالیت غشاء و تأثیر ترکیب لیپیدی و کلسترول، دستههای پروتئینهای غشایی، و عدم تقارن دو لایه غشاء میشود.
Core questions
- دولایه چگونه خودآرایی میکند و چه چیزی آن را کنار هم نگه میدارد؟
- چه چیزی سیالیت غشاء را کنترل میکند؟
- پروتئینهای درونی و محیطی چگونه با دولایه مرتبط میشوند؟
- چرا دو لایه یک غشاء از نظر شیمیایی متفاوت هستند؟
Key theories
- مدل موزاییک سیال
- سینگر و نیکلسون غشاء را به عنوان یک دولایه لیپیدی سیال با پروتئینهایی که به صورت موزاییک در آن توزیع شدهاند و آزادانه به صورت جانبی منتشر میشوند، به تصویر کشیدند که دینامیک غشاء و تحرک پروتئین را توضیح میدهد.
Mechanisms
لیپیدهای آمفیپاتیک به دلیل اثر هیدروفوبیک، به صورت یک دولایه با دمهای رو به داخل و گروههای سر رو به فازهای آبی، خودآرایی میکنند. دولایه سیال است و ویسکوزیته آن توسط اشباع اسید چرب، طول زنجیره، و محتوای کلسترول تنظیم میشود که سیالیت را تعدیل میکند. پروتئینهای غشایی درونی هسته هیدروفوبیک را دربرمیگیرند یا در آن وارد میشوند، در حالی که پروتئینهای محیطی به سطح متصل میشوند؛ لیپیدها و پروتئینها به صورت نامتقارن بین دو لایه توزیع شدهاند.
Clinical relevance
معماری غشاء در بیوفیزیک، طراحی غشاهای مدل و وزیکولها، و مطالعه چگونگی سازماندهی فرآیندهای بیوشیمیایی توسط سطوح، محوری است. این درمان توصیفی و غیرتجویزی است.
History
گورتر و گرندل در سال ۱۹۲۵ یک دولایه لیپیدی را پیشنهاد کردند؛ مدل داوسون-دانیلی لایههای پروتئینی را اضافه کرد؛ و مدل موزاییک سیال سینگر و نیکلسون در سال ۱۹۷۲ شواهد را در تصویر دینامیکی کنونی و استاندارد ادغام کرد.
Key figures
- S. Jonathan Singer
- Garth Nicolson
- Evert Gorter
Related topics
Seminal works
- singer1972
- nelson2021
Frequently asked questions
- کلسترول چه تأثیری بر سیالیت غشاء دارد؟
- کلسترول به عنوان یک تعدیلکننده سیالیت عمل میکند: در دماهای بالاتر حرکت را محدود میکند و در دماهای پایینتر از بستهبندی محکم جلوگیری میکند و غشاء را در محدوده کاری مناسبی از سیالیت نگه میدارد.
- چه چیزی یک پروتئین را به یک پروتئین غشایی درونی تبدیل میکند؟
- یک پروتئین غشایی درونی دارای نواحی هیدروفوبیک است که در هسته دولایه لیپیدی جاسازی شده یا آن را دربرمیگیرد، بنابراین تنها با مختل کردن غشاء میتوان آن را آزاد کرد، برخلاف پروتئینهای محیطی که صرفاً به سطح متصل میشوند.