Má buněčná membrána lipidy: 9 faktů, které byste měli vědět

V tomto článku vysvětlíme: Má buněčná membrána lipidy a fakta, která je obklopují. 

Ano, primárním prvkem buněčných membrán je lipid. Lipidy slouží jako klíčový strukturní prvek buněčných membrán, stejně jako signální molekuly, molekuly pro uchování energie a chemické biomarkery pro určité membrány. Lipidy nabízejí membránám flexibilitu pučení, štěpení, fúze a tubulace ve spojení s hraniční funkcí. 

Výše uvedené vlastnosti jsou klíčové pro intracelulární membránový transport, buněčnou proliferaci a biologickou reprodukční kapacitu. Tvorba lipidů je extrémně složitá a alokace různých druhů lipidů – lipidové složení membrány – se liší v závislosti na organismu, organele, buňce. typ, dvouvrstvý leták a úrovně podsekcí membrány. 

Kromě lipidů je další primární složkou buněčné membrány protein. Takže fosfolipidová dvojvrstva, která zajišťuje trvalou separaci mezi dvěma vodnými komorami a obsahuje jak protein, tak lipid, je základní složkou membrány. Drobné lipidové rafty, dočasné seskupení uspořádané v tekutině nacházející se v biomembránách, se mohou také konsolidovat a stát se stabilními během signalizace a začínají se vyvíjet vezikuly.

Obsahuje buněčná membrána lipidy?

Ano, v buněčné membráně je kontinuální dvouvrstvá složka lipidových molekul, která také obsahuje membránové proteiny, které jsou v ní uzavřeny. Každá molekula lipidu se může rychle rozpustit ve své vlastní monovrstvě díky tekutosti této lipidové dvojvrstvy. Fosfolipidy jsou všudypřítomnější a četnější než molekuly lipidů amfifilní membrány.

Fosfolipidy, glykolipidy a cholesterol jsou tři hlavní kategorie molekul membránových lipidů. Na základě klasifikačních kritérií a jejího cíle se může také lišit. Nejpotřebnějšími a nejvhodnějšími typy lipidů jsou však fosfolipidy, steroidy a triglyceridy.

Vstupní a výstupní jednotlivé nebo monovrstvy různé lipidové složky představují odlišné role, které hrají dvě strany buněčné membrány. Membrány různých typů buněk a četné membrány solitární eukaryotické buňky obsahují různé kombinace lipidů. Za strukturu dvojvrstvy jsou však zodpovědné charakteristické vlastnosti lipidových molekul, které jim umožňují dobrovolně se spojovat do dvojvrstev i za nekomplikovaných libovolných situací.

Buněčná membrána vykazující lipidy, fosfolipidy a fosfolipidovou dvojvrstvu, stejně jako buněčná membrána má lipidy
Buněčná membrána zobrazující lipidy, fosfolipidy a fosfolipidovou dvojvrstvu – Wikipedia

Proč má buněčná membrána lipidy?

Lipidy jsou v buněčné membráně identifikovatelné, protože slouží jako bariéra pro buňku a dávají buněčným membránám schopnost tubulovat, fúzovat a srážet se. Tyto vlastnosti lipidů jsou klíčové pro mobilitu intracelulární membrány, buněčnou proliferaci a biologickou reprodukční kapacitu. Kromě toho jsou lipidy nezbytné pro jejich roli jako energetické rezervoáry a klíčové signální molekuly.

Lipidy mají amfifilní vlastnosti, které vykazují dvojí tendenci a sestávají z části, která je rozpustná jak v tucích, tak ve vodě. Je zásadní pro funkci lipidů jako základních součástí buněčných membrán. Hlavy fosfolipidových molekul jsou běžně vyrobeny z glycerolu a jsou spojeny dvěma dlouhými řetězci mastných kyselin připomínajícími ocasy.

Jeho ocasy dodávají molekule lipidové vlastnosti a odolávají vodě, přičemž se hladce rozpadají v organických rozpouštědlech. Amfipatické vlastnosti fosfolipidu je dosaženo, když jeho složka molekuly přijde do kontaktu s vodou. Steroly však obsahují komplikovaný uhlovodíkový konjugovaný systém ve svých částech rozpustných v tucích, respektive ve vodě.

Kde se v buněčné membráně nacházejí lipidy?

Lipidy jsou většinou přítomny v necytosolické monovrstvě dvojvrstvé membrány, kde se předpokládá, že se selektivně dělí na lipidové rafty v buněčné membráně. Určité molekuly lipidů známé jako glykolipidy, které obsahují cukr, vykazují největší rozsah deformací v jejich uspořádání uvnitř buněčné membrány.

Inzerce cukerných shluků do lipidových molekul v lumen Golgiho komplexu, který je vysoce uspořádaný a podobný vnější části buňky, způsobuje nerovnoměrnou distribuci glykolipidů ve dvojvrstvě. Cukerné jednotky v buněčné membráně jsou patrné na povrchu buňky, kde hrají klíčovou roli v tom, jak se buňka propojuje s okolním prostředím. 

Kromě těchto membrán se lipidy nacházejí také v endoplazmatickém retikulu, mitochondriální membráně, Golgiho aparátu a některých dalších eukaryotická buňka organely. Pro rozvoj buněčných struktur a ukládání energie jsou lipidy životně důležité pro všechny živé organismy. Zahrnuje buněčnou membránu, která zcela pokrývá celou buňku, odděluje ji od okolí a chrání ji před vnějším okolím.

Dělá buněčnou membránu obsahují pouze lipidy?

Několik biologických tekutin se nachází v buněčná membrána, ale převážně jsou přítomny lipidy a proteiny. Typicky se však vyskytují dva typy membránových lipidů: fosfolipidy a steroly nebo obecně cholesterol. Aby buněčná membrána vytvářela a udržovala membránové struktury, chránila ji před okolním prostředím a nabízela dlouhodobé ukládání energie, je nezbytné složení lipidů i bílkovin.

Lipidy obecně tvoří dvojvrstvu, která blokuje kapalné rozpustné látky ve vstupu do buňky. V reakci na tuto funkci jako základ pro receptory proteiny také vytvářejí dráhy, které regulují, jak tyto molekuly vstupují do buňky a opouštějí ji. Dále jsou proteiny složeny v hrubé endoplazmatické retikulum, zatímco lipidy jsou složeny v hladkém endoplazmatickém retikulu.

Proteiny jsou složeny především z buněčné membrány, protože hrají roli v aktivním transportu, usnadněné difúzi, buněčné signalizaci a obranných procesech buňky. Podobně jsou lipidy součástí buněčných membrán díky své vysoké oxidační vodivosti a schopnosti dodávat elektrony nosičům elektronů. 

Mají celobuněčné membrány lipidy?

Ano, buněčné membrány jsou tvořeny nepřerušenou dvojvrstvou lipidových molekul, ve které jsou spojeny membránové proteiny; proto celobuněčné membrány neobsahují lipidy. Monolipidové molekuly mohou rychle migrovat uvnitř své vlastní monovrstvy v této tekuté lipidové dvojvrstvě. Molekuly lipidů, které tvoří membránu, jsou amfipatické, což znamená, že mají polární hydrofilní hlavy a nepolární hydrofobní ocasy.

Všechny základní strukturní složky buněk, lipidy, plní mnoho významných funkcí. Hrají významnou roli při tvorbě plazmatické membrány, stejně jako dalších buněčných struktur, jako je jaderná membrána Golgiho aparátendoplazmatické retikulum a transportní vezikuly, jako jsou endozomy a lysozomy. 

Lipidová složka buněčné membrány, jako je cholesterol, řídí membránovou permeabilitu tekutiny a je součástí membránových signálních sítí. Protilehlou vodní bariéru mezi vodními segmenty buňky tvoří lipidy jejích membrán. Udržování rovnováhy buněčné membrány s vnějším světem je zásadní.

Mají membrány rostlinných buněk lipidy?

Ano, jsou v něm přítomny lipidy rostlinná buňka membrány, protože obsahují hydrofilní polární hlavu spojenou s glycerolovou vazbou a hydrofobní konec složený ze dvou mastných lipidových kyselin. Buňky a jejich organely jsou chráněny před okolním prostředím hydrofobním štítem tvořeným lipidy. Kromě toho slouží jako přenosný zdroj energie pro klíčení semen rostlin.

Pro buňky jsou nezbytné různé typy rostlinných lipidů. Pro stabilitu buněk jsou rozhodující rostlinné lipidy. Primární lipidy v rostlinách, mastné kyseliny, jsou produkovány v plastidu a organizovány v endoplazmatickém retikulu (ER) pomocí glycerolipidů nebo triacylglycerolů. O četných rolích lipidů v rostlinách, včetně různých plodin, je stále co učit.

V rostlinách jsou lipidy generovány v chloroplastech listů a účinně integrovány s glycerolem za vzniku galaktolipidu, klíčové složky chloroplastové membrány. Mastné kyseliny jsou poté transportovány do cytoplazmy, kde inkorporují glycerol do endoplazmatického retikula (ER) za vzniku fosfolipidů, které jsou součástí buněčné membrány.

Membrána rostlinné buňky vykazující všechny její složky, stejně jako buněčná membrána má lipidy
Membrána rostlinné buňky zobrazující všechny její složky – Shutterstock

Mají buněčné membrány bakterií lipidy?

Ano, běžný fosfolipid fosfatidylglycerol, stejně jako mnoho dalších typů lipidů, se nachází v bakteriálních buněčných membránách. Tyto lipidy jsou typicky amfifilní. Primárními lipidovými molekulami jsou fosfolipidy, které se liší délkou acylových vazeb, koncentrací a rizikovostí, a nesou hlavní skupiny, které se liší velikostí a polaritou.

Bakteriální membrány jsou tvořeny více proteiny a zbývajícími fosfolipidy. Fosfolipidy, které obecně vytvářejí dvojvrstvu v kapalných podmínkách, jsou amfifilní molekuly s polárním hydrofilním glycerolem obsahujícím hlavu spojenou esterovou vazbou se dvěma nepolárními hydrofobními (vodě oponujícími) konci mastné kyseliny.

Většina fosfolipidů se navíc nachází ve vnitřní vrstvě bakteriální membrány. Vnější plazmatická membrána také obsahuje lipidovou dvojvrstvu s polárními hlavami, ocásky mastných kyselin (lipidů) a integrálem proteiny identické s buňkou membrána. 

Bakteriální buněčná membrána stejně jako buněčné membrány obsahují lipidy
Bakteriální buněčná membrána - Wikipedia

Mají membrány živočišných buněk lipidy?

Ano, membrány živočišných buněk obsahují kromě bílkovin také lipidy. Každá molekula lipidu v membránách živočišných buněk je amfipatická, což znamená, že má jak hydrofilní, tak hydrofobní konec. Také fosfolipidy a steroly nebo cholesterol jsou dvě hlavní formy živočišných membránových lipidů. 

Lipidy jsou nezbytné pro to, aby buňka vykonávala mnoho funkcí. Buňky ukládají energii jako lipidy nazývané tuky pro dlouhodobé potřeby. Lipidy také izolují živočichy a rostliny od jejich vnějšího okolí. Mají vysokou výhřevnost, a proto dokážou uložit více energie než sacharidy v omezeném rozsahu. Zejména na rozdíl od sacharidů jsou mnohem těsněji zabaleny a pojmou více energie.

Membrány živočišných buněk lze nalézt v různých intracelulárních a plazmatických membránách. Endoplazmatické retikulum neboli ER je primární organela zapojená do biosyntézy lipidů, vytvářející většinu fosfolipidů a cholesterolu potřebných pro strukturální funkce a značné množství cholesterylesterů a triacylglycerolu, které slouží jiným účelům.

Mají všechny buněčné membrány sacharidy?

Ano, sacharidy se nacházejí v každé buněčné membráně. Na vnějším povrchu buňky, spojeném s lipidy nebo proteiny, tvoří sacharidy jednu z hlavních celistvostí buněčné membrány. Membránové sacharidy fungují jako ochranná hranice a podílejí se na buněčných vazbách a komunikaci. Glukóza a další velké, neutrální molekuly nemohou proniknout přes membrány.

Sacharidy jsou po lipidech a proteinech v buněčné membráně třetím základním prvkem buněčné membrány. Sacharidy jsou obvykle přítomny mimo buňky a jsou připojeny buď k lipidům nebo proteinům, aby vytvořily glykoproteiny nebo glykolipidy. Tyto sacharidové sekvence mohou být přímé nebo rozvětvené a mají dvě nebo mnoho monosacharidových jednotek. 

Proč investovat do čističky vzduchu?

Základní a nejdůležitější složkou jsou lipidy buněčná membrána. S dobrou biokompatibilitou a sklonem k tvorbě izolovaných subcelulárních dělení jim důležité strukturální vlastnosti plazmatických membrán umožňují plnit jejich základní role.

Také čtení: