معلومة

ماذا سيكون شكل الغشاء إذا اختلفت أطوال ذيل الفوسفوليبيد؟


كنت أحاول تصور ورسم الموقف إذا كان طول سلسلة الغشاء الدهني يختلف.

أفترض العديد من الظروف الممكنة إذا اختلطت بعض المكونات الأطول أو الأقصر في الغشاء:

مثل:

إلخ.

ولكن أي واحد من هذا هو الصحيح؟ أو كل / بعضها يمكن أن يكون قابلاً للتطبيق؟


بعض السيناريوهات المصورة ليست مواتية بقوة وستؤدي إلى أغشية غير مستقرة للغاية على الإطلاق.

في ظل وجود العديد من الدهون قصيرة السلسلة ، حيث يكون الاختلاف في أطوال السلسلة حادًا للغاية ، سيصبح أكثر ملاءمة للغشاء أن يعيد توجيه بعض الدهون قصيرة السلسلة بحيث تتحول الفجوات / المسام الكارهة للماء في رسومك الكاريكاتورية إلى ماء تلك التي بها مجموعات الرأس تشكل جدران المسام (انظر الشكل أدناه).

إذا لم يكن الاختلاف في طول السلسلة بين الليبيدات كثيرًا ، فستقوم الطبقة الثنائية بتعديل سمكها لتقليل عدم التطابق الكارهة للماء. في مثل هذه الحالات ، ستكون الطبقة الثنائية أرق في بعض المناطق. إن إمكانية الطبقات الثنائية المتداخلة موجودة أيضًا إلى حد كبير وستعتمد على اختيار الدهون المعنية. تم الإبلاغ عن أغشية دهنية متبادلة من قبل ويمكنك البحث عنها.


الفوسفوليبيد

الفوسفوليبيد، المعروف أيضًا باسم الفوسفاتيدات، [1] هي فئة من الدهون التي جزيءها له "رأس" ماء يحتوي على مجموعة فوسفات ، و "ذيول" مسعور مشتق من الأحماض الدهنية ، متصل بجزيء الجلسرين. تحتوي الفسفوليبيدات البحرية عادةً على أحماض أوميغا 3 الدهنية EPA و DHA مدمجة كجزء من جزيء الفوسفوليبيد. [2] يمكن تعديل مجموعة الفوسفات بجزيئات عضوية بسيطة مثل الكولين أو الإيثانولامين أو السيرين.

الفسفوليبيدات هي عنصر أساسي في جميع أغشية الخلايا. يمكن أن تشكل طبقات ثنائية للدهون بسبب خصائصها البرمائية. في حقيقيات النوى ، تحتوي أغشية الخلايا أيضًا على فئة أخرى من الدهون ، الستيرول ، تتخللها الدهون الفوسفورية. توفر التركيبة سيولة في بعدين مقترنة بالقوة الميكانيكية ضد التمزق. يتم إنتاج الدهون الفوسفورية المنقاة تجاريًا وقد وجدت تطبيقات في تكنولوجيا النانو وعلوم المواد. [3]

أول فوسفوليبيد تم تحديده في عام 1847 على هذا النحو في الأنسجة البيولوجية كان الليسيثين ، أو فوسفاتيديل كولين ، في صفار بيض الدجاج بواسطة الكيميائي والصيدلي الفرنسي ثيودور نيكولاس جوبلي.


شكل الأغشية الفسفوليبيدية

توفر الدهون الفسفورية حواجز في الأغشية الخلوية لحماية الخلية ، كما أنها تشكل حواجز للعضيات داخل تلك الخلايا. تعمل الدهون الفوسفورية على توفير مسارات للمواد المختلفة عبر الأغشية. تقوم بروتينات الغشاء بتثبيت طبقة ثنائية الفسفوليبيد التي تستجيب لإشارات الخلية أو تعمل كإنزيمات أو آليات نقل لغشاء الخلية. تسمح طبقة الفسفوليبيد الثنائية بسهولة للجزيئات الأساسية مثل الماء والأكسجين وثاني أكسيد الكربون بعبور الغشاء ، لكن الجزيئات الكبيرة جدًا لا يمكنها دخول الخلية بهذه الطريقة أو قد لا تكون قادرة على الإطلاق. مع هذا المزيج من الدهون الفوسفورية والبروتينات ، يُقال إن الخلية قابلة للاختراق بشكل انتقائي ، مما يسمح فقط لبعض المواد بحرية وغيرها من خلال تفاعلات أكثر تعقيدًا.

توفر الفسفوليبيدات بنية لأغشية الخلية ، والتي بدورها تحافظ على تنظيم العضيات وتقسمها للعمل بكفاءة أكبر ، ولكن هذه البنية تساعد أيضًا في مرونة الأغشية وسيولتها. ستحدث بعض الدهون الفسفورية انحناءًا سلبيًا للغشاء ، بينما يتسبب البعض الآخر في انحناء إيجابي ، اعتمادًا على تركيبتها. تساهم البروتينات أيضًا في تقوس الغشاء. يمكن أيضًا أن تنتقل الدهون الفسفورية عبر الأغشية ، غالبًا عن طريق بروتينات خاصة مثل flippases و floppases و scramblases. تساهم الفسفوليبيد في الشحن السطحي للأغشية أيضًا. لذلك بينما تساهم الفسفوليبيدات في الاستقرار واندماجها وانشطارها ، فإنها تساعد أيضًا في نقل المواد والإشارات. وبالتالي ، فإن الفسفوليبيدات تجعل الأغشية شديدة الديناميكية ، بدلاً من حواجز ثنائية الطبقات بسيطة. وبينما تساهم الفسفوليبيدات بأكثر مما كان يعتقد في الأصل في العمليات المختلفة ، فإنها تظل مثبتات الأغشية الخلوية عبر الأنواع.


بعض الأساليب لتصنيع الجسيمات الشحمية على نطاق واسع

15.2 الهيكل والتجميع الذاتي للفسفوليبيدات

الفسفوليبيدات هي جزيئات برمائية (أمفيباثيك) لها مجموعات قطبية (محبة للماء) وسلاسل هيدروكربونية غير قطبية (كارهة للماء). الفسفوليبيدات جزيئات متنوعة ذات مجموعات رأس مختلفة ، وأطوال ودرجات مختلفة من تشبع سلاسل الهيدروكربون. يمكن تصنيف الفسفوليبيدات على أنها مواد تركيبية ، مثل داي ميريستويل فوسفاتيديل كولين وديبالميتويل فوسفاتيديل كولين (DPPC) (الشكل 15.2) ، وطبيعية ، مثل البيض (EPC) أو فول الصويا (SPC) فوسفاتيديل كولين. تتكون الفسفوليبيدات الطبيعية من خليط من فوسفاتيديل كولين بسلاسل ذات أطوال ودرجات مختلفة من عدم التشبع [6].

الشكل 15.2. التركيب الكيميائي للفسفوليبيد الاصطناعي DPPC.

تخضع الجزيئات البرمائية لعملية إعادة ترتيب تعتمد على الهندسة عند إضافة الطور المائي ، من أجل إخفاء الشقوق الكارهة للماء من البيئة المائية القطبية [2،7]. إذا كان الجزيء البرمائي له هندسة أسطوانية (أي أن مساحة المقطع العرضي للشقوق القطبية وغير القطبية متساوية تقريبًا) ، فإن الجزيئات المجاورة تتوازى مع بعضها البعض لتشكيل طبقة أحادية ، والتي بدورها ترتب بشكل متماثل مع طبقة أحادية أخرى لتشكيل طبقة ثنائية تسمى الورقة بالمرحلة الصفيحية أو الصفائحية (مكعب).

اقترح Lasic [8] آلية تصف تكوين الجسيمات الشحمية من جزيئات الفسفوليبيد. باختصار ، عند إضافة الطور المائي إلى طبقة رقيقة من الفوسفوليبيد ، يسود ترطيب الطبقة الأحادية الخارجية مقارنة بالطبقات الداخلية ، مما يؤدي إلى توسع المجموعات القطبية الرئيسية لجزيئات الفسفوليبيد [8] وتشكيل "بثور" [9] ]. ينتج عن اختراق الطور المائي من خلال هذه "البثور" تكوين طبقات ثنائية الفسفوليبيد ، والتي تتطور إلى ألياف أنبوبية والتي بدورها تزيد من مساحة السطح الملامسة للطور المائي. سوف تحتوي الصفائح ثنائية الطبقة على شقوق كارهة للماء من البرمائيات المعرضة للمرحلة المائية. هذا غير مواتٍ للديناميكا الحرارية ، مما يتسبب في تقريب الطبقات الثنائية وتشكيل الجسيمات الشحمية متعددة الطبقات [8]. ومع ذلك ، من الضروري أن نضع في الاعتبار أنه من أجل تكوين الجسيمات الشحمية ، يجب إجراء عملية الترطيب عند درجة حرارة أعلى بكثير من درجة انتقال المرحلة (تيم) درجة حرارة الفوسفوليبيد المختارة. هذه هي درجة الحرارة التي يمر عندها غشاء الفسفوليبيد من هلام مرتب بإحكام (إلßʹ) إلى السائل البلوري الأقل طلبًا (إلα) ، حيث تكون مرونة جزيئات الفسفوليبيد أعلى [6].


ماذا سيكون شكل الغشاء إذا اختلفت أطوال ذيل الفوسفوليبيد؟ - مادة الاحياء

الشكل 1: صورة مجهرية إلكترونية لخلية E. coli تسلط الضوء على عرض الأغشية الداخلية والخارجية للخلية وجدار الخلية. تكبير: رسم تخطيطي للطبقة الدهنية الثنائية. تشير الدائرة الحمراء إلى الرأس المحب للماء الذي يتكون من مجموعة الفسفوجليسيرول القطبية وتمثل الخطوط الوردية سلاسل الهيدروكربون التي تشكل حاجزًا محكمًا كارهًا للماء باستثناء الماء وكذلك المركبات القطبية أو المشحونة. يتم رسم ذيلان لكل رأس ولكن يمكن أيضًا أن يكون هناك ثلاثة أو أربعة. (صورة بالمجهر الإلكتروني مقتبس من A. Briegel et al. Proc. Nat. Acad. Sci. ، 106: 17181 ، 2009.)

تتمثل إحدى الخصائص الرئيسية المحددة للكائنات الحية في أن الخلايا تنفصل عن بيئتها الخارجية بواسطة غشاء خلوي رقيق ولكنه شديد التعقيد وغير متجانس. يمكن أن تأتي هذه الأغشية في جميع أنواع الأشكال والتركيبات الجزيئية ، على الرغم من أنها تشترك عمومًا في خاصية كونها مكونة من مجموعة من جزيئات الدهون المختلفة وأنها مليئة ببروتينات الغشاء. في الواقع ، إذا أخذنا كتلة جميع البروتينات الموجودة في مثل هذا الغشاء وقارناها بكتلة كل الدهون في نفس الغشاء ، فإن نسبة كتلة البروتين إلى الدهون هذه غالبًا ما تكون أكبر من واحد. (BNID 105818). لا ينطبق هذا التأكيد على أغشية البلازما التي تفصل المحتويات الخلوية عن العالم الخارجي فحسب ، بل ينطبق أيضًا على العديد من الأغشية العضوية التي تعد إحدى الخصائص المميزة للخلايا حقيقية النواة.

سمك هذه الطبقة الحاسمة ولكن الرقيقة جدًا مقارنة بقطر الخلية ، يشبه سمك جسم الطائرة مقارنة بقطر جسم الطائرة. النقطة الأساسية في هذا القياس هي ببساطة نقل انطباع هندسي عن سمك الغشاء بالنسبة لأبعاد الخلية باستخدام كائنات مألوفة في الحياة اليومية. في حالة الطائرة ، يبلغ سمك الغلاف الخارجي حوالي 1 سم مقارنة بقطر إجمالي يبلغ حوالي 5 أمتار ، مما ينتج عنه نسبة عرض إلى ارتفاع تبلغ 1: 500. كيف يمكننا تقدير نسبة العرض إلى الارتفاع للحالة البيولوجية؟ مع استثناءات قليلة ، كما هو الحال في Archaea ، فإن الجزء الدهني من غشاء الخلية عبارة عن طبقة ثنائية من الدهون مع ذيول على منشورات متقابلة تواجه بعضها البعض (انظر الشكل 1). تتشكل هذه الأغشية تلقائيًا كحاجز غير منفذة نسبيًا وذاتي الإصلاح عند محيط الخلية (أو العضية) كما تمت مناقشته في القسم الخاص بنفاذية غشاء الخلية. يتم تحديد مقياس الطول لهذه الهياكل بواسطة جزيئات الدهون نفسها كما هو موضح في الشكل 2. على سبيل المثال النموذج الأولي للفوسفوليبيد ديبالميتويل- فوسفاتيديل كولين ، له طول رأس إلى ذيل يبلغ 2 نانومتر (BNID 107241 ، 107242). هذا يعني أن سمك الغشاء ثنائي الطبقة الكلي يبلغ 4 نانومتر (3 نانومتر منها شديدة الكراهية للماء والباقي يتكون من الرؤوس القطبية ، (BNID 107247)). لقطر خلية 2 ميكرون (جرثومة كبيرة نسبيًا أو خلية حقيقية النواة صغيرة جدًا) ، يشير سمك 4 نانومتر إلى نسبة عرض إلى ارتفاع تبلغ 1: 500 ، على غرار حالة الطائرة. في بعض الأحيان يتم اقتباس أرقام أكبر من المحتمل أن تكون ناتجة عن الزيادة الفعالة بسبب البروتينات وعديدات السكاريد الدهنية التي تخرج من الغشاء. على سبيل المثال ، يضاعف عديد السكاريد الدهني المدمج في الغشاء الخارجي البكتيري سالب الجرام قطر الخلية تقريبًا.

الشكل 2: الأحجام والأشكال النسبية المميزة لجزيئات الدهون التي تشكل الأغشية البيولوجية.

قصة كيفية تقدير حجم الدهون في البداية لها تاريخ طويل ومثير للاهتمام كما تم وصفه بوضوح في كتاب تشارلز تانفورد الصغير "بن فرانكلين Stilled the Waves". على وجه التحديد ، تبدأ القصة بتجارب بنيامين فرانكلين الذي استكشف قدرة الزيوت على مقاومة الأمواج. أجرى فرانكلين تجاربه في بركة بالقرب من لندن وقال عنها: "إن الزيت ، وإن لم يكن أكثر من ملعقة صغيرة ، أنتج هدوءًا فوريًا على مساحة عدة ياردات مربعة ، انتشرت بشكل مثير للدهشة وامتدت تدريجيًا حتى وصلت إلى جانب السطح ، مما جعل كل هذا الربع من البركة ، ربما نصف فدان ، أملس مثل الزجاج. & # 8221 تهدئة الأمواج يُعزى إلى طبقة أحادية من الزيت تتشكل على سطح الماء وتسبب التخميد من خلال تبديد الطاقة. تم اتباع نهج مماثل لتهدئة الأمواج من قبل البحارة في وقت الرومان عن طريق إغراق النفط (مثل صائدي الحيتان باستخدام الشحم) في البحار الهائجة. تتبدد الطاقة مع تدفق طبقة الزيت ويتم ضغطها وتوسعها أثناء حركة الأمواج. باستخدام أبعاد فرانكلين الخاصة لحجم بقعة الزيت الخاصة به (أي فدان ≈ 2000 م 2) ومعرفة حجم الملعقة الصغيرة الأولي (أي ملعقة صغيرة 5 سم 3) ، نرى أن زيته شكل طبقة واحدة بسمك من عدة نانومترات. لكي نكون دقيقين ، باستخدام الأرقام أعلاه ، نجد سمكًا تقريبًا 2.5 نانومتر. تم إجراء قياسات أكثر دقة بواسطة Agnes Pockels ، التي ابتكرت تقنية تجريبية تستخدم لبناء طبقات أحادية الدهون جعلت من الممكن تسوية مسألة الأبعاد الجزيئية بدقة. أجرى اللورد رايلي نسخًا صغيرة من تجربة فرانكلين في جهاز مشابه لما يُعرف الآن باسم "حوض لانجمير" ويسمح بنشر طبقة أحادية من الجزيئات على سطح سائل واكتشاف وجودها بسلك صغير يضغط على هذه الطبقة الأحادية .

تتكون كل طبقة من غشاء الخلية من جزيئات مماثلة في طبيعتها لتلك التي فحصها فرانكلين ورايلي وآخرين. على وجه الخصوص ، يتكون غشاء الخلية من الدهون الفوسفورية التي تحتوي على مجموعة الرأس وذيل الأحماض الدهنية التي يبلغ طولها حوالي 10-20 كربون. متوسط ​​طول رابطة الكربون والكربون المسقط على السلسلة ، وبالتالي يمثل الشكل المتعرج للذيل الناتج عن الشكل المداري رباعي السطوح للكربون lنسخة= 0.126 نانومتر (BNID 109594). طول الذيل الكلي نج س لنسخة أينج هو عدد ذرات الكربون على طول السلسلة. بشكل عام ، يبلغ طول مجموعتي الذيل من طرف إلى طرف بالإضافة إلى مجموعات رأس الفوسفوجليسيرول ≈4 نانومتر (BNID 105821 ، 100015 ، 105297 و 105298).

الشكل 3: الغشاء مع بعض المكونات البارزة. مدى بروز البروتينات من غشاء الخلية واضح. يشبه جزء سطح الغشاء الذي تشغله البروتينات في تصوير المقطع العرضي هذا الجزء الموجود بالفعل في الخلايا. (بإذن من David Goodsell)

ليس من المستغرب أن تكون بروتينات الغشاء تقريبًا بنفس سماكة الأغشية التي تشغلها. تتميز العديد من بروتينات الغشاء مثل القنوات والمضخات الأيونية بحلقات غشائية يبلغ طولها 4 نانومتر ، ولها خصائص فيزيائية كيميائية مثل تلك الموجودة في الدهون التي يتم تضمينها فيها. وغالبًا ما تحتوي هذه البروتينات أيضًا على مناطق تمتد إلى الفضاء على جانبي غشاء. تضيف هذه الطبقة المضافة من زغب البروتين والكربوهيدرات إلى "سماكة" الغشاء. يتضح هذا في الشكل 3 حيث يتم عرض بعض البروتينات المرتبطة بالغشاء في المقطع العرضي. بسبب هذه المكونات الإضافية التي تشمل أيضًا عديدات السكاريد الدهنية ، يتم الإبلاغ بشكل متباين عن عرض الغشاء الكلي في أي مكان بين 4 و 10 نانومتر. قيمة 4 نانومتر هي الأكثر تمثيلا للغشاء المنزوع من نتوءاته الخارجية والداخلية. هذه القيمة ثابتة تمامًا عبر الأغشية العضوية المختلفة كما هو موضح مؤخرًا للخلايا الكبدية للجرذان عبر تشتت الأشعة السينية حيث كانت أغشية البلازما ER و Golgi و basolateral و apical apical 3.75 ± 0.04 نانومتر و 3.95 ± 0.04 نانومتر و 3.56 ± 0.06 نانومتر و 4.25 ± 0.03 نانومتر ، على التوالي (BNID 105819 ، 105820 ، 105822 ، 105821). نختتم بالإشارة إلى أن منطقة غشاء الخلية عبارة عن نصف بروتين (BNID 106255) وما زالت بيولوجيا وفيزياء الديناميكيات التي تحدث هناك مدروسة بشكل مكثف وربما تحمل مفتاح عمل العديد من الأدوية المستقبلية.


ملاحظات علم الأحياء المستوى CIE

غشاء الخلية:
- منفذة جزئيا
- العرض 7 نانومتر - 7.5 نانومتر
- مصنوعة من طبقة ثنائية من جزيئات الفسفوليبيد حيث يتم وضع ذيول الهيدروكربون لتكوين طبقة داخلية ، بينما تصطف رؤوس الفوسفات على كلا الجانبين
- الجزء الأكبر من العرض كاره للماء ، لذلك يسمح للجسيمات الصغيرة غير القطبية بالمرور بينما لا يُسمح للجسيمات القطبية الكبيرة بالمرور
- توجد بروتينات خاصة موجودة على السطح أو عبر العرض موزعة بين جزيئات الفسفوليبيد
- رؤوس الفوسفات محبة للماء وبالتالي فهي متوافقة مع الماء الموجود داخل السيتوبلازم أو خارج غشاء الخلية كسوائل الأنسجة

سيولة غشاء الخلية


- يتضح من جزيئات الفسفوليبيد التي تظهر الحركة على محاورها وكذلك البروتينات المنتشرة مع
- يمكن تمثيل ترتيب الجزيئات في غشاء النداء فسيفساء السوائل نموذج
- سميت لأن جزيئات الفسفوليبيد بسبب حركتها مع البروتينات تصبح جزءًا سائلًا بينما فسيفساء التكوين هو بسبب الترتيب العشوائي للبروتينات


تعتمد السيولة على ما يلي:
1- طول سلسلة C-H: طول الذيل أطول ، سيولة أقل
2- ذيل الهيدروكربون المشبع أو غير المشبع: زيادة التشبع أقل السيولة
3- ذيل هيدروكربوني برابطة مزدوجة
4- يتم التحكم في السيولة أيضًا من خلال وجود انسداد بواسطة / من جزيئات الكوليسترول
5- جزيء الكوليسترول الكامل كاره للماء باستثناء 1 هيدروكسيل متصل به
6- يمكن زيادة السيولة بتأثير درجة الحرارة

استقرار غشاء الخلية


- رؤوس الفوسفات المحبة للماء تصنع روابط هيدروجينية بالماء حولها. هذا يعطي استقرار غشاء الخلية
- البروتين الموجود على السطح له فروع مائية تزيد من الاستقرار عن طريق تكوين روابط هيدروجينية مع الماء
- هيدروكسيل الكوليسترول الموجود على طول رؤوس الفوسفات يعطي الثبات أيضًا
- يضيف فرع الكربوهيدرات للبروتينات السكرية والجليكوليبيدات إلى استقرار غشاء الخلية عن طريق تكوين روابط هيدروجينية مع الماء بالخارج


[تشكل السلسلة الهيدروكربونية معظم سمك غشاء سطح الخلية]


- هناك أنواع مختلفة من البروتينات التي يتكون منها غشاء الخلية
يمكن تصنيفها على أنها:
1) جوهري
2) خارجي - & gt glycolipid

* هذه هي بروتين الغشاء الموجود على طول جزيئات الفسفوليبيد



جوهري:
- تم العثور عليها إما في جميع أنحاء عرض غشاء الخلية
- يمكن أن تكون موجودة على طول غشاء الخلية أو جزئيًا على طول غشاء الخلية
- معظم هذه البروتينات عبارة عن بروتينات عبر الغشاء
* وظيفتها هي المساعدة في نقل الجسيمات المشحونة القطبية التي لا يمكن أن تمر عبر طبقة الفسفوليبيد الثنائية
- توجد قناة بطول البروتين يمكن ملؤها بالماء تسمح للجزيئات القطبية بالمرور ، على سبيل المثال: المعادن
- قناة البروتينات التي تسمح بمرور الأيونات إلى أسفل تدرج التركيز
- البروتينات الحاملة التي يمكن للأيونات أن تتحرك عكس التدرج التركيز باستخدام ATP / الطاقة من التنفس
- تغير البروتينات الحاملة أي من الشكل بالترتيب لتمرير الجزيئات اليسرى
- هذه القناة والبروتينات الحاملة هي أيونات معينة

خارجي:
- تعرف أيضًا بالبروتينات السطحية
- يمكن أن تكون إما إنزيمات أو بروتينات سكرية أو بروتينات دهنية


الدهون السكرية والبروتينات السكرية

(تعمل كمواقع مستقبلات للهرمونات)
مركب خارجي مصنوع من:
- يمكن لهذه الجزيئات أن تتصرف كمستقبلات لها الوظيفة التالية.
1- لربط الهرمونات
2- تكوين الأجسام المضادة
3- الاستجابة المناعية
- المستقبلات تشارك في الالتقام الخلوي
- للناقلات العصبية لتعلق على الخلايا العصبية
- هم كمستضدات
- تكوين روابط هيدروجينية بالماء
- التعرف على الأجسام المضادة




تعريف:
حركة الجسيمات من منطقة ذات تركيز عالٍ إلى منطقة تركيز أقل ، أي على طول تدرج التركيز ، على سبيل المثال ، تحدث حركة الغازات مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون من خلال طبقات الفسفوليبيد نظرًا لصغر حجمها. تظهر الجزيئات غير القطبية الأخرى أيضًا نوعًا من الحركة


يمكن تسهيل الانتشار إذا كان من جسيمات مشحونة مثل الأيونات وهذا ممكن فقط من خلال محددة قناة البروتينات




تأثير الكسر على معدل الانتشار:
- تدرج التركيز: كلما زاد تدرج التركيز ، زادت سرعة الانتشار
- مساحة السطح: كلما زادت مساحة السطح ، زاد معدل الانتشار
- درجة الحرارة: حول الطاقة الحركية للجزيئات درجة حرارة أعلى ، ومعدل انتشار أعلى
- بحجم: حجم أصغر ، وسعر أكبر


لن يكون لمساحة سطح الانتشار الميسرة أهمية إلا مع زيادة النقل. الانتشار الميسر محدود بعدد قنوات البروتين في الغشاء






النقل النشط:
حركة الجزيئات القطبية ضد تدرج التركيز من تركيز أقل إلى تركيز أعلى باستخدام الطاقة من جزيئات ATP. يحدث من خلال بروتينات الناقل


لماذا الطاقة مطلوبة للنقل النشط؟
يحدث عندما يغير بروتين حامل معين هيكله مؤقتًا عندما يقترب منه أيون. هذا التغيير في الهيكل ثلاثي الأبعاد يحتاج إلى طاقة


ATP ليس نتيجة للحركة العشوائية للجزيئات في حين أن الانتشار البسيط والميسر هو



التنافذ:
الحركة الصافية لجزيء الماء من إمكانات الماء المرتفعة لتقليل إمكانات الماء عبر الغشاء المنفذ جزئيًا




إمكانات المياه: قدرة المحلول على التخلي عن جزيئات الماء المجانية. يحتوي المحلول المخفف على إمكانات مائية أعلى من المحلول المركز. الماء المقطر لديه إمكانات أعلى من الصفر. الكمون المائي للحل هو قيمة سالبة


إمكانية المذاب: إنها قدرة المذاب في المحلول على تقليل إمكانات الماء
* يحتوي المحلول المركز الذي يحتوي على إمكانات مائية منخفضة أيضًا على إمكانية ذوبان منخفضة. في حين أن المحلول المخفف الذي يحتوي على إمكانات مائية عالية سيكون له إمكانات ذوبان أعلى

احتمال الذوبان العالي = قيمة أقل سالبة
احتمال الذوبان المنخفض = قيمة أكثر سلبية

Ψ = Ψs + Ψp

(-) (+)



تحلل البلازما الأولي:المرحلة الأولى عندما تبدأ الخلية النباتية في الانكماش بحيث لا يكون هناك المزيد من الضغط على جدار الخلية


عندما تمر المواد الصلبة أو السوائل عبر غشاء الخلية بكميات كبيرة مثل الالتقام الخلوي.
إنها العملية التي تمر بها الجزيئات الكبيرة من الخارج إلى داخل الخلية مثل البلعمة



البلعمة: (الالتقام)

الخطوة 1: البكتيريا تلتصق بمستقبل (بروتين سكري) بالبلعمة
الخطوة 2: يتشكل انخفاض في غشاء البلازما المحيط بالبكتيريا
الخطوة 3: تتكون حويصلة تسمى حويصلة البلعمة. وبهذا تشكل براعم حويصلة جولجي المحتوية على الليزوزيمات الليزوزيم
الخطوة 4: يتحرك هذا الليزوزوم نحو الحويصلة البلعمية ثم يندمج معها لتشكيل حويصلة ثانوية
الخطوة 5: يتم هضم البكتيريا بعد ذلك بواسطة الإنزيمات المتحللة بالماء ويتم أخذ الحطام. يتم نقل حطام البكتيريا إلى غشاء الخلية من خلال الحويصلة الإخراجية




الالتقام: حركة المواد الصلبة بكميات كبيرة من داخل الخلية إلى خارجها

* عندما يتحتم خروج شيء ما ، فإنه يقترب من غشاء البلازما من خلال حويصلة ثم تندمج مع الغشاء الذي يخرج المحتويات من الخلية

* يمكن أن يكون خروج الخلايا من خلال حويصلة إفرازية أو إفرازية

كثرة الخلايا: شرب الخلية
- تحمل العديد من الحويصلات الصغيرة السائل من خلال غشاء البلازما


ما هي الوحدات الفرعية الأساسية للفوسفوليبيدات؟

يمكن تسمية الفسفوليبيدات بشكل جيد بالوحدات الفرعية للطبقة الثنائية الفوسفورية.

وإذا أردنا تمديد طبقة الفوسفوليبيد الثنائية إلى أغشية بيولوجية وظيفية ، فإن عدد الوحدات الفرعية سيكون هائلاً. هناك كما قلت ، الدهون الفوسفورية ، والبروتينات ، والببتيدات الصغيرة ، والجزيئات الصغيرة (مثل الكوليسترول) ، والشحميات السكرية ، والشحميات الشحمية الشحمية وغيرها الكثير.

ومع ذلك ، إذا كان ما سألته هو ما تعنيه ، فهناك 3 "وحدات" - "وحدات" تشكل الفوسفوليبيد:

1) عظم ظهر الجلسرين (البروبان -1،2،3-تريول)

2) "مجموعة رأس" قابلة للذوبان ، محبة للماء (محبة للماء) والتي تأتي في العديد من الأشكال والأشكال المختلفة ، ولكنها تحتفظ جميعها بالخاصية الكارهة للماء. هذه مرتبطة بالكربون الثالث من عظام ظهر الجلسرين عبر رابطة فوسفوديستر (والتي ربما تكون قد شاهدتها في مجاورة ريبونوكليوتيدات في الحمض النووي).

3) سلاسل كربونية طويلة من الأحماض الدهنية كارهة للماء (كما قد تكون قادرًا على التخمين ، "تكره الماء"). يمكن أن تختلف هذه ، مثل "مجموعات الرأس" بشكل كبير. هذه تأتي بأطوال مختلفة ولها مستويات مختلفة من التشبع (مشبع - غني بالهيدروجين ، غير مشبع - فقير بالهيدروجين نتيجة الروابط المزدوجة). هناك مجموعتان ذيلان من الأحماض الدهنية إستر مرتبطان بالكربون الأول والثاني من الجلسرين.


خيارات الوصول

احصل على الوصول الكامل إلى دفتر اليومية لمدة عام واحد

جميع الأسعار أسعار صافي.
سيتم إضافة ضريبة القيمة المضافة في وقت لاحق عند الخروج.
سيتم الانتهاء من حساب الضريبة أثناء الخروج.

احصل على وصول محدود أو كامل للمقالات على ReadCube.

جميع الأسعار أسعار صافي.


ما هو الفوسفوليبيد

الفوسفوليبيد هو نوع من الدهون يتكون من مجموعة فوسفاتية مرتبطة بعمود فقري من الجلسرين. يتكون جزيء الفسفوليبيد من عمود فقري من الجلسرين مرتبط بمجموعتين من الأحماض الدهنية جنبًا إلى جنب مع مجموعة الفوسفات. يوصف هيكل الفسفوليبيد بأنه يحتوي على رأس محب للماء وذيل كاره للماء. وهذا ما يسمى الطابع البرمائي للفوسفوليبيد. يتكون الرأس المحب للماء لجزيء الفسفوليبيد من مجموعة فوسفات وعمود فقري من الجلسرين. يتكون الذيل الكاره للماء لجزيء الفسفوليبيد من سلسلتين من الأحماض الدهنية. سلاسل الأحماض الدهنية هذه عبارة عن أحماض دهنية طويلة السلسلة. يصدون الماء. لذلك ، فهي تعتبر جزءًا كارهًا للماء من جزيء الفوسفوليبيد.

الشكل 1: هيكل جزيء الفوسفوليبيد

تم العثور على الفوسفوليبيد بشكل أساسي في بنية أغشية الخلايا للكائنات الحية. إنه في شكل طبقة ثنائية حيث توجد طبقتان من الفوسفوليبيد. هنا ، يشكل الرأس المحب للماء سطح الطبقة الثنائية. توجد ذيول كارهة للماء في منتصف الطبقة الثنائية.

الفسفوليبيدات لها وظائف مهمة جدا. هم المكون الهيكلي الرئيسي لغشاء الخلية. تساعد الفسفوليبيدات في الحفاظ على مكونات الخلية داخل السيتوبلازم وتنظيم تبادل بعض المكونات في الخلية مع المحيط.

تشمل مصادر الفسفوليبيد فول الصويا وبذور اللفت وبيض الدجاج وزيت عباد الشمس وما إلى ذلك. تساعد الفوسفوليبيدات الزيوت على تكوين الغرويات بالماء. لذلك ، تستخدم الفسفوليبيد كمستحلبات في تكنولوجيا الغذاء.


العنوان: استقصاء التغيرات الهيكلية المستحثة في تفاعلات غشاء الخلية البكتيرية الحيوية مع الكاتيونات ثنائية التكافؤ

توفر الأغشية البيولوجية ، التي تشكلت بشكل أساسي عن طريق التجميع الذاتي لمخاليط معقدة من الدهون الفوسفورية ، سقالة منظمة للتجزئة والعمليات الهيكلية في الخلايا الحية. تلعب الخصائص الفيزيائية المحددة لأنواع الفسفوليبيد الموجودة في غشاء معين دورًا رئيسيًا في التوسط في هذه العمليات. يعتبر الفوسفاتيديل إيثانولامين (PE) ، وهو دهون زويتيريونيك الموجودة في أغشية الخلايا البكتيرية والخميرة والثديية ، أمرًا استثنائيًا. بالإضافة إلى الخضوع للانتقال القياسي متعدد الأشكال للدهون بين الهلام والمرحلة البلورية السائلة ، فإنه يمكن أن يفترض أيضًا حالة متعددة الأشكال غير عادية ، المرحلة السداسية المعكوسة (HII). الكاتيونات ثنائية التكافؤ هي من بين العوامل التي تدفع إلى تكوين طور HII ، حيث تشكل جزيئات الدهون هياكل أنبوبية مكدسة عن طريق دفن مجموعات الرأس المحبة للماء وتعريض ذيول الكارهة للماء للمذيب الكتلي. تحتوي معظم الأغشية البيولوجية على أنواع دهنية قادرة على تكوين حالة HII مما يشير إلى أن مثل هذه الحالات الهيكلية متعددة الأشكال للدهون تلعب دورًا مهمًا في العمليات البيولوجية الهيكلية مثل اندماج الأغشية. في هذه الدراسة ، تم فحص التفاعلات بين Mg2 + وأغشية الخلايا البكتيرية المحاكاة الحيوية المكونة من PE و phosphatidylglycerol (PG) باستخدام قياس المسعر التفاضلي (DSC) ، وتشتت الأشعة السينية ذات الزاوية الصغيرة (SAXS) ، والتحليل الطيفي الفلوري. تم فحص تحولات الطور الدهني بنسب متفاوتة من PE tomore & raquo PG وعند التعرض لتركيزات Mg2 ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية. إن فهم هذه التفاعلات الأساسية يعزز فهمنا لديناميكيات الغشاء وكيف يمكن أن تحدث التغييرات الهيكلية بوساطة الغشاء في الجسم الحي. وقوو أقل


شاهد الفيديو: الفركشنال ليزر واهم استعمالاته (كانون الثاني 2022).