ساختار غشای پلاسمایی

غشای پلاسمایی دولایه لیپیدی است که سلول را احاطه کرده است؛ ساختاری سیال و دو بعدی که از لیپیدهای آمفی‌پاتیک و پروتئین‌های جاسازی شده تشکیل شده است.

Definition

غشای پلاسمایی یک دولایه از لیپیدهای آمفی‌پاتیک، عمدتاً فسفولیپیدها، همراه با پروتئین‌ها و کربوهیدرات‌های مرتبط است که مرز انتخابی نفوذپذیر سلول را تشکیل می‌دهد.

Scope

این موضوع به بررسی ترکیب غشای پلاسمایی، خودآرایی فسفولیپیدها به صورت دولایه، عدم تقارن دو لایه، انواع و نقش پروتئین‌های غشایی، و سیالیت و سازماندهی که توسط مدل موزاییک سیال به تصویر کشیده شده است، می‌پردازد.

Core questions

• چرا فسفولیپیدها به طور خودبه‌خودی در آب یک دولایه تشکیل می‌دهند؟
• پروتئین‌ها چگونه با غشا مرتبط شده و در آن جهت‌گیری می‌کنند؟
• چه چیزی به غشا سیالیت می‌بخشد و چه عواملی آن را تعدیل می‌کنند؟
• چرا دو لایه دولایه از نظر ترکیبی متفاوت هستند؟

Key theories

مدل موزاییک سیال

غشا یک دولایه لیپیدی سیال است که در آن پروتئین‌ها پراکنده شده و می‌توانند به صورت جانبی منتشر شوند، که یک توضیح یکپارچه از ساختار و دینامیک غشا ارائه می‌دهد.

Mechanisms

فسفولیپیدها دارای سرهای آبدوست و دم‌های آبگریز هستند، بنابراین در آب به صورت خودبه‌خودی به یک دولایه تبدیل می‌شوند که دم‌ها را از حلال پنهان می‌کند. کلسترول و درجه اشباع دم‌ها، سیالیت را تنظیم می‌کنند. پروتئین‌های سراسری از طریق نواحی آبگریز در دولایه گسترش می‌یابند یا در آن وارد می‌شوند، در حالی که پروتئین‌های محیطی به سطوح متصل می‌شوند؛ دولایه نامتقارن است، با لیپیدهای متمایز و گلیکوپروتئین‌های حاوی کربوهیدرات که رو به بیرون هستند. انتشار جانبی به غشا ویژگی موزاییکی و سیال آن را می‌دهد.

Clinical relevance

ساختار غشا تعیین می‌کند که سلول‌ها چگونه با محیط اطراف خود تعامل دارند، گیرنده‌های سطحی را سازماندهی می‌کنند و مرزهای محفظه را حفظ می‌کنند، و این اساس تمام زیست‌شناسی غشایی و سلولی است. رویکرد در اینجا توصیفی و غیرتجویزی است.

History

آزمایش‌های تک‌لایه و پیشنهاد دولایه توسط گورتر و گرندل، اساس لیپیدی غشاها را تثبیت کرد؛ سپس مدل موزاییک سیال سینگر-نیکلسون در سال 1972، داده‌های لیپیدی و پروتئینی را در دیدگاه مدرن ساختار غشا ترکیب کرد.

Key figures

• S. Jonathan Singer
• Garth Nicolson
• Irving Langmuir

Seminal works

• singer1972
• alberts2014

Frequently asked questions

چرا غشای پلاسمایی یک دولایه است؟

فسفولیپیدها دارای سر آبدوست و دم‌های آبگریز هستند، بنابراین در یک محیط آبی به صورت دو لایه با دم‌ها به سمت داخل و دور از آب قرار می‌گیرند.

چه چیزی به غشا سیالیت می‌بخشد؟

لیپیدها در جای خود ثابت نیستند، بلکه در داخل لایه خود حرکت می‌کنند؛ درجه سیالیت به عواملی مانند دما، اشباع دم‌های لیپیدی و محتوای کلسترول بستگی دارد.