Caractéristiques lipidiques de Bilapa, structure, fonctions

La Bicouche lipidique C'est une fine membrane laminaire, bimoléculaire, de lipides amphipatiques, c'est-à-dire qu'ils contiennent une partie hydrophobe et une autre partie hydrophile. Il a une très faible perméabilité pour les ions, ainsi que pour la plupart des molécules solubles dans l'eau, mais il est très perméable à l'eau.

Dans des solutions aqueuses, les lipides polaires, comme le phosphoglycéride. Dans ces structures, les têtes des lipides polaires, qui sont hydrophiles, sont dirigés à l'extérieur pour entrer en contact avec l'eau, tandis que les queues (hydrophobes) sont toutes disposées à l'extrémité opposée.

Diagramme des arrangements lipidiques possibles sur le bord d'un pore à travers une bicouche lipidique. Pris et édité à partir de: mdougm [domaine public].

Les êtres vivants ont des membranes cellulaires constituées principalement par les phospholipides et les glycolipides formant une bicouche lipidique. Cette bicouche constitue une barrière de perméabilité qui permet de réguler le contenu interne des sels et des électrolytes cellulaires. Pour pouvoir y parvenir, ils ont des structures appelées pompes ioniques.

Les premiers scientifiques à proposer le modèle bilap lipidique pour les membranes cellulaires étaient les médecins Evert Gorter et F. Grendel (1925), de l'Université de Leiden, Hollande, un modèle qui a été confirmé en 1950 à travers des études de microscopie électronique.

Il existe plusieurs utilisations actuelles et potentielles des lipides bicapas, mais à ce jour, le plus réussi commercial a été l'utilisation de vésicules artificielles (liposomes) en médecine, pour l'administration de médicaments aux patients cancéreux.

[TOC]

Caractéristiques

Les bicouches lipidiques sont des structures laminaires, très minces et fragiles, qui présentent certaines caractéristiques biologiquement importantes telles que:

Perméabilité

L'une des principales caractéristiques de la bicouche lipidique est sa perméabilité sélective. En effet, ces membranes sont très étanches aux ions et à la plupart des molécules polaires, l'eau étant une exception importante, car elle peut facilement traverser la membrane.

Un exemple de cette perméabilité sélective est le sodium et le potassium, dont les ions passent par la membrane plus d'un million de fois plus lentement que l'eau. D'un autre côté, l'Indol, un composé organique hétérocyclique, traverse la membrane à une vitesse mille fois plus élevée que le tryptophane, une autre molécule similaire à cette structure.

Avant même que la double nature de la membrane soit connue, le scientifique Charles Overton a déclaré (1901) que les coefficients de perméabilité de la taille des molécules sont directement liés à la solubilité relative qu'ils présentent dans les solvants organiques et dans l'eau.

Asymétrie

Chacune des couches qui constitue la membrane est structurellement et fonctionnellement différente de l'autre. Un exemple fonctionnel de cette asymétrie est la pompe de sodium - potassium. Cette pompe est présente dans la membrane plasmique de la grande majorité des cellules d'organisme supérieures.

Bombe na⁺ - K⁺ Il est orienté de telle manière qu'il expulse na⁺ à l'intérieur de la cellule, tout en introduisant des ions k⁺. De plus, ce moyen de transport a besoin d'énergie sous forme d'ATP pour l'activation et ne peut être utilisé que s'il est à l'intérieur de la cellule.

Les composants de chaque couche sont également différents, les protéines membranaires sont synthétisées et insérées asymétriquement dans le biais de glucolipides.

Peut vous servir: crocodylus acutus

Dans le cas des érythrocytes, par exemple, la sphylingomyline et les phosphatidylcolines sont situées dans la couche externe de la membrane, tandis que la phosphatidyletalamine et la phosphatidylsérine sont internes. Le cholestérol est cependant constituant, les deux couches.

L'une des causes d'asymétrie dans la distribution des phospholipides est que la plupart de ces constituants sont synthétisés dans la cellule et sont donc initialement inclus dans la couche intérieure, et donc certains d'entre eux migreront vers la couche extérieure à l'aide de certaines enzymes appelées flipasas.

Aisance

Les beaux-lipides ne sont pas des structures rigides, mais au contraire, ce sont des structures fluides et dynamiques, où les lipides et de nombreuses protéines sont moralement moralement moralement moralement.

Les lipides se propagent latéralement dans la membrane à une vitesse moyenne de 2 µm par seconde. Le déplacement latéral des protéines dans les bicouches, quant à eux, peut varier en fonction du type de protéine; Alors que certains sont aussi rapides que les lipides, d'autres restent pratiquement immobiles.

La diffusion transversale, également appelée bascule, en revanche, est beaucoup plus lente pour les lipides et n'a jamais été observée dans les protéines.

D'un autre côté, la fluidité de la membrane peut varier en fonction de l'ordre relatif des acides gras lipidiques. Lorsque tous les acides gras sont commandés, Bilay.

Ces changements peuvent être dus à des variations de température; La transition du solide à l'état fluide se produit brusquement lorsque la température dépasse un seuil appelé la température de fusion, qui dépend de la longueur des chaînes d'acides gras, ainsi que de son degré d'insaturation.

Les lipides constitutifs de la membrane sont de nature différente et donc, ils peuvent présenter différentes températures de fusion. Pour cette raison, à différentes températures, ils peuvent coexister les phases solides et fluide dans la même bicouche.

Autres caractéristiques

Les bicouches lipidiques, grâce aux interactions covalentes et aux forces attractives de van der Waals, ont tendance à être étendues, ainsi qu'à fermer en elles-mêmes afin qu'il n'y ait pas d'extrême extrêmes extrêmes. Sa capacité à s'auto-retour est également caractéristique, car un manque de continuité n'est pas énergiquement favorable à sa structure.

Structure

Il existe différents modèles pour expliquer la structure de la bicouche lipidique:

Modèle Davson et Danielli

Il a été proposé en 1935 et soutient que les membranes contiennent une phase d'hydrocarbures continue, fournis par les lipides constituants de la membrane.

Modèle de membrane cellulaire Davson et Danielli. Pris et édité à partir de: Miguefegerig [domaine public].

Modèle de membrane unitaire

Érigé par j.D. Robertson, cette hypothèse est une modification du modèle Davson et Danielli. Il a postulé que la membrane unitaire était composée d'une double couche de lipides polaires mixtes.

Ces lipides étaient orientés avec les chaînes d'hydrocarbures vers l'intérieur, formant une couche d'hydrocarbure continue, tandis que les têtes hydrophiles pointées dans la direction opposée.

De plus, cette membrane unitaire a été couverte par les deux côtés par une simple couche de molécules de protéines disposées.

Modèle globulaire

Également connu sous le nom de modèle de sous-unités. Selon ce modèle, les membranes seraient constituées par une mosaïque de sous-unités répétitives de lipoprotéines entre 4,0 et 9,0 nm.

Peut vous servir: Hammer Head Bat: caractéristiques, habitat, reproduction, nourriture

Modèle de mosaïque fluide

A été proposé par S.J. Chanteur et g.L. Nicholson en 1972 et est le modèle le plus accepté. Selon lui, les phospholipides membranaires sont commandés en double couches, formant une matrice de cristaux liquides.

Les molécules lipidiques individuelles, selon ce modèle, peuvent être librement voyagées.

Les protéines qui font partie de la bicouche, selon le modèle, doivent être globulaires. De plus, certaines protéines seraient partiellement intégrées dans la bicouche, tandis que d'autres seraient totalement immergés dans ce.

Le degré de pénétration des protéines globulaires en biais.

Composition

Les bicouches naturelles sont principalement composées de phospholipides. Ce sont des composés dérivés du glycérol qui sont caractérisés par une tête hydrophile et deux queues hydrophobes.

Lorsque les phospholipides entrent en contact avec l'eau peuvent être organisés de différentes manières. La manière la plus stable est comme une bicouche avec des queues orientées vers l'intérieur des terres et se dirige à l'extérieur de la bicouche.

Les glycolipides font également partie de la bicouche lipidique. Ces composés, comme son nom l'indique, sont des lipides associés aux sucres, dérivés dans le cas d'animaux d'un composé connu sous le nom de sphingocine.

Un autre constituant important de la membrane est le cholestérol, un lipide non décaponiable. Il est présent à la fois dans la couche intérieure et extérieure de la bicouche. Il est plus abondant dans la membrane plasmique que dans la membrane des organites.

Les membranes ont également de nombreux types de protéines, qui peuvent être de deux types, extrinsèques ou intrinsèques. Les protéines extrinsèques ou périphériques sont associées à des syndicats laxistes à la membrane et peuvent facilement les séparer d'eux.

Les protéines intrinsèques ou intégrales sont fortement associées à une cuve. Ils représentent environ 70% des protéines membranaires. Certains d'entre eux ont fonction des signaux de l'extérieur de la cellule et de sa transmission à l'intérieur.

D'autres protéines sont associées à la fusion de deux bicouches différentes. Parmi eux, ceux qui permettent l'union des spermatozoïdes avec l'ovule pendant la fertilisation; aussi ceux qui permettent aux virus de pénétrer les cellules hôtes.

De plus, les pompes ioniques sont des protéines complètes qui traversent le bilay.

Les fonctions

La principale fonction biologique de la bilase lipidique. Sans cette délimitation physique entre les compartiments, la vie serait impossible car nous le connaissons.

Cette fonction est si importante que pratiquement tous les êtres vivants ont une membrane constituée d'une bicouche lipidique. L'exception est représentée par certaines espèces d'arches, dans lesquelles la membrane est une monocouche lipidique.

Les bicouches lipidiques participent à la transmission de l'impulsion du nerf interneuronal. Les neurones ne sont pas physiquement liés les uns aux autres, mais séparés par un court espace appelé sinapsis. Pour économiser cet espace interneuronal, les vésicules chargées de neurotransmetteurs sont impliquées.

Peut vous servir: animaux qui respirent à travers les stomates

Une autre fonction de bicouche consiste à servir de base structurelle ou de soutien au squelette, à laquelle certains systèmes de transport ont été fortement unis ainsi que certaines enzymes.

Organites avec bicouche lipidique

Dans les procaryotes, le Bilay Lipid.

-Organites avec deux bicouches lipidiques

Cœur

Organelle cellulaire présente dans les cellules eucaryotes et qui contient la plupart du matériel génétique organisé en chromosomes.

La membrane nucléaire est formée par deux messages lipidiques séparés par un espace appelé périnucléaire. Les deux couches sont appelées membrane nucléaire externe et interne et sont différenciées par sa composition protéique.

Mitochondries

Organo en charge de la respiration cellulaire, qui est fournie par l'énergie nécessaire à l'activité cellulaire. Il présente une double membrane, l'extérieur lisse et la crête laminaire ou digitiforme en formage interne plié et plié.

La fonction de ces plis est d'augmenter la surface interne, qui est l'endroit où se produisent les réactions métaboliques.

Mitochondries. Pris et édité à partir de: LadyOfhats [CC0].

Chloroplaste

Organelle présente dans les plantes supérieures et autres organismes eucaryotes photoautotrophes. Il présente deux messages lipidiques concentriques séparés par un espace intermembrané. La couche externe est plus poreuse que l'interne en raison de la présence de protéines appelées porinas.

-Organites avec une bicouche lipidique

Outre la membrane plasmique, qui a été largement parlée dans cet article, d'autres organites, comme le réticulum endoplasmique, l'appareil Golgi et les lysosomes ont une seule bicouche lipidique.

Réticulum endoplasmique (RE)

Complexe de membranes de cytoplasme associé (ré-inculpé) ou non (re) lisse aux ribosomes, et qui participe à la synthèse des lipides et des phospholipides (Re) lisse) ou des peptides et des protéines (re rugous), grâce aux ribosomes attachés à leurs parois.

Appareil de Golgi

Complexe de membranes de paroi lisse participant au stockage, à la modification et à l'emballage des substances protéiques.

Lysosomes

Organites vésiculaires contenant des enzymes impliquées dans la dégradation des matériaux étrangers. Ils dégradent également les composants cellulaires non nécessaires et même les cellules endommagées ou mortes.

Applications

L'application principale des lipides bicapas est située dans le domaine de la médecine. Les liposomes sont des structures vésiculaires délimitées par des bicouches lipidiques. Ils sont formés artificiellement par l'oscillation sonore de suspensions aqueuses de phosphoglycérides.

Si des ions ou des molécules sont inclus dans la suspension aqueuse, alors certains de ces éléments seront contenus à l'intérieur des liposomes. Sur la base de ces principes, les médicaments ont été encapsulés en solution dans les liposomes.

Les liposomes de médicament contenus sont fournis injectés au patient. Une fois à l'intérieur, ils voyagent à travers le système sanguin, jusqu'à ce que vous atteigniez l'endroit cible. Dans la destination, leur contenu est rompu et libéré.

L'utilisation de bilapas lipidiques tels que les biocapteurs pour le diagnostic de la maladie a également été testée; ainsi que pour la détection possible d'armes biologiques. Enfin, il a été testé avec succès pour déterminer la perméabilité du médicament.

Les références

1. SOIT.S. Andersen, II Koeppe, et. Roger (2007). Épaisseur de bicouche et protéine membranaire Fonction: perspective énergétique ANE. Revue annuelle de la biophysique et de la structure biomoléculaire.
2. Bicouche lipidique. En écume. Récupéré de Ecured.com.
3. Bicouche lipidique. À Wikipedia. Récupéré de Wikipedia.org.
4. POUR. Lehninger (1978). Biochimie. Éditions Omega, S.POUR.
5. L. Stryer (1995). Biochimerie. W.H. Freeman and Company, New York.
6. R.B. Gennis (1989). Biomembranes. Springer-Verlag.
7. M.S. Bretscher (1972). Structure de bicouche lipidique asymétrique pour les membranes biologiques. Nature nouvelle biologie.