سیالیت غشاهای زیستی (بخش اول)

سیالیت غشا به عواملی مانند دما و ترکیب لیپیدی و پروتئینی بستگی دارد.

پیشتر غشای سلولی در گیاهان را بررسی نمودید و تا حدودی با سیالیت آشنا شده اید، حال در این مطلب توضیحات کامل تری را ارائه خواهیم داد.

لیپید رافت

گاهی اوقات کلسترول و اسفنگولیپیدها با پروتئین ها در غشاء حالتی مانند خوشه تشکیل می دهند، بعد از استفاده از دترجنت ها در واقع برای استخراج غشای پلاسمایی، دو لیپید باقی می ماند: کلسترول و اسفنگومیلین محققان اعتقاد دارند که چون این دو ماده در غشاهای با سیالیت کمتر یافت میشوند، بنابراین میکرو دُمین هایی بنام Lipid Raft را تشکیل میدهند که این میکرو دُمین ها بوسیله فسفولیپیدهای سیال تری که براحتی بوسیله دتر جنت ها حل میشوند، احاطه شده اند. این نواحی از نواحی دیگر غشاء ضخیم تر بوده و در نتیجه پروتئین های غشایی را راحت تر در خود جای می دهند.

غشاهای مختلف درون سلول ترکیب لیپیدی یکسانی ندارند، برای مثال، با وجود اینکه کلسترول در شبکه آندوپلاسمی ساخته می شود، تراکم آن در غشای پلاسمایی بیشتر از غشای این شبکه می باشد. سلول ها با کنترل ترکیب غشاهای خود وبژگی های فیزیکی آن را کنترل می کنند، برای نمونه سیالیت غشا، ضخامت و خم شدگی آن بستگی به ترکیب غشا دارد. سیالیت غشا به ترکیب غشا و همچنین دما بستگی دارد. (شکل1)

شکل1: سیالیت غشا

با افزایش دما، سیالیت غشا افزایش می یابد و هر چه دما کاهش یابد، غشا به حالت ژل مانندی در می آید. در یک دمای ثابت، فسفولیپیدهایی که دم های اسید چرب بلند و اشباع شده دارند، تمایل دارند که در کنار هم تجمع یابند و سیالیت غشا را کاهش دهند. در مقابل، فسفولیپیدهایی با اسید های چرب کوتاه (که سطح آب گریز کوچک تری دارند) یا اسیدهای چرب اشباع نشده که پیوند دوگانه cis دارند، برهمکنش های ناپایدارتری با یکدیگر برقرار می کنند و دو لایه های سیال تری تشکیل می دهند.

با کاهش دماغشا می تواند به حالت منظمی موسوم به حالت پاراکریستالی یا حالت ژل مانند در بیاید. در مقابل در دماهای فیزیولوژیک، غالب غشاها در حالت مایع مانند هستند. این دو حالت از نظر نظم ساختاری، فشردگی و ضخامت کلی غشا با یکدیگر متفاوت می باشند. گذار بین این دو حالت در محدوده باریکی از دما رخ می دهد. این دمای گذار خود به عواملی از جمله ترکیب لیپیدی غشا وابسته است. از طرفی حتی در حالت مایع مانند و در دمای معین، میزان سیالیت غشا با تغییر ترکیب لیپیدی و پروتئینی غشا قابل تنظیم است.

غشاهای سیال تر غالبا فسفولیپیدهایی دارای زنجیره های اسید چرب بلندتر و اشباع شده دارند. کلسترول نیز بسته به غلظت و بسته به دما بر سیالیت غشا تاثیر می گذارد. این ترکیب همچون یک بافر عمل می کند که تغییر در سیالیت غشا در نتیجه تغییر دما را محدودتر می کند. دو حالت ژل مانند و مایع مانند را مشاهده می کنید. مدل های مولکولی میانی تک لایه لیپید و پایینی دو لایه حاصل شبیه سازی مولکولی می باشند.

 نکته: در دمای کمتر از Tm که غشا تمایل به حالت شبه ژل دارد، کلسترول با تداخل در تعامل دم های هیدروکربنی، سیالیت غشا را زیاد می کند. در دمای بالاتر از Tm که غشا تمایل به حالت شبه مایع دارد، کلسترول بینظمی را کاهش داده و سیالیت غشا را کاهش می دهد. بطور مثال در زمستان که دمای هوا پایین است، لیپیدهای غشایی تمایل به حالت جامد پیدا می کنند اما با حضور کلسترول این اتفاق نمی افتد و در مورد تابستان نیز برعکس است.

ادامه دارد...

منبع: www.doctortabriz.ir

مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان