Membran Yapısı
Biyolojik zarlar, gömülü ve bağlı proteinlere sahip, asimetrik, akışkan lipid çift katmanlarıdır; bu mimari, akışkan mozaik modeli tarafından açıklanmaktadır.
Tanım
Membran yapısı, biyolojik zarların moleküler mimarisini ilgilendirmektedir: iki yüzünde farklı bileşime sahip, integral ve periferik proteinlerin gömülü veya bağlı olduğu, amfipatik lipidlerden oluşan akışkan bir çift katmandır.
Kapsam
Bu konu, zarların bileşimini, lipid çift katmanının kendi kendine birleşimini ve fiziksel özelliklerini, zar akışkanlığını ve lipid bileşimi ile kolesterolün etkisini, zar proteinlerinin sınıflarını ve zarın iki yaprağının asimetrisini kapsamaktadır.
Temel sorular
- Çift katman kendi kendine nasıl birleşir ve onu bir arada tutan nedir?
- Zar akışkanlığını ne kontrol eder?
- İntegral ve periferik proteinler çift katmanla nasıl ilişki kurar?
- Bir zarın iki yaprağı neden kimyasal olarak farklıdır?
Temel kuramlar
- Akışkan mozaik modeli
- Singer ve Nicolson, zarı, içinde mozaik gibi dağılmış proteinlere sahip, yanal olarak serbestçe difüzyon yapabilen akışkan bir lipid çift katmanı olarak tasvir etmiş, böylece zar dinamiklerini ve protein hareketliliğini açıklamışlardır.
Mekanizmalar
Amfipatik lipidler, hidrofobik etkiyle yönlendirilerek, kuyrukları içe ve baş grupları sulu fazlara bakacak şekilde bir çift katman halinde birleşmektedir. Çift katman akışkandır; viskozitesi yağ asidi doygunluğu, zincir uzunluğu ve akışkanlığı dengeleyen kolesterol içeriği tarafından belirlenmektedir. İntegral zar proteinleri hidrofobik çekirdeği boydan boya geçmekte veya içine yerleşmekteyken, periferik proteinler yüzeye bağlanmaktadır; lipidler ve proteinler iki yaprak arasında asimetrik olarak dağılmıştır.
Klinik önem
Membran mimarisi, biyofizik, model zarların ve veziküllerin tasarımı ve yüzeylerin biyokimyasal süreçleri nasıl organize ettiğinin incelenmesi için merkezi bir öneme sahiptir. Bu açıklama tanımlayıcıdır ve yönlendirici değildir.
Tarihçe
Gorter ve Grendel 1925'te bir lipid çift katmanı önermiş; Davson–Danielli modeli protein katmanları eklemiş; ve Singer ile Nicolson'ın 1972'deki akışkan mozaik modeli, kanıtları günümüzde standart olan dinamik tabloya entegre etmiştir.
Öne çıkan isimler
- S. Jonathan Singer
- Garth Nicolson
- Evert Gorter
İlgili konular
Temel eserler
- singer1972
- nelson2021
Sıkça sorulan sorular
- Kolesterol zar akışkanlığını nasıl etkiler?
- Kolesterol bir akışkanlık tamponu görevi görür: yüksek sıcaklıklarda hareketi kısıtlar ve düşük sıcaklıklarda sıkı paketlenmeyi önler, böylece zarı çalışabilir bir akışkanlık aralığında tutar.
- Bir proteini integral zar proteini yapan nedir?
- Bir integral zar proteini, lipid çift katmanının çekirdeğine gömülen veya onu boydan boya geçen hidrofobik bölgelere sahiptir, bu nedenle sadece zarı bozarak serbest bırakılabilir; oysa periferik proteinler sadece yüzeye bağlanır.