Kaikkia soluja ympäröi solukalvo, joka muodostaa esteen solun ja sen ympäristön välille. Tätä kalvoa kutsutaan usein fosfolipidikaksoiskerrokseksi. Kuten nimestä luultavasti voi päätellä, fosfolipidikaksoiskerros koostuu kahdesta lipidikerroksesta. Tämän kalvon nestemäisyyden on pysyttävä tietyllä alueella, jotta solu voi toimia kunnolla. Kalvon nestemäisyyteen vaikuttavat monet tekijät. Ennen kuin tarkastelemme näitä tekijöitä, aloitetaan lyhyellä katsauksella kaksoiskerroksen rakenteeseen.
Fosfolipidikaksoiskerros koostuu kahdesta lipidikerroksesta. Jokaisessa lipidissä on hydrofobinen (vettä hylkivä) häntä ja hydrofiilinen (vettä puoleensa vetävä) pää. Lipidit muodostavat kaksoiskerroksen siten, että hydrofobiset hännät ovat kaksoiskerroksen sisäpuolelle päin muodostaen hydrofobisen alueen, joka pysyy kasassa osittain hännän välisten molekyylien välisten voimien avulla. Hydrofiiliset päät muodostavat kaksoiskerroksen kummallekin puolelle hydrofiilisen alueen, joka voi olla vuorovaikutuksessa kaksoiskerroksen kummallakin puolella olevien vesipitoisten ympäristöjen kanssa.
Rasvahappojen hännän pituus
Rasvahappojen hännän pituus vaikuttaa kalvon juoksevuuteen. Tämä johtuu siitä, että fosfolipidihännän molekyylien väliset vuorovaikutukset lisäävät kalvon jäykkyyttä. Tämän seurauksena mitä pidemmät fosfolipidihännät ovat, sitä enemmän vuorovaikutuksia hännän välillä on mahdollista ja sitä vähemmän juoksevaa kalvo on.
Lämpötila
Lämpötilan noustessa fosfolipidikaksoiskerroksen juoksevuus heikkenee. Matalammissa lämpötiloissa kaksoiskerroksen fosfolipideillä ei ole yhtä paljon kineettistä energiaa ja ne klusteroituvat tiiviimmin yhteen, jolloin molekyylien väliset vuorovaikutukset lisääntyvät ja kalvon juoksevuus vähenee. Korkeissa lämpötiloissa tapahtuu päinvastainen prosessi, fosfolipideillä on tarpeeksi kineettistä energiaa voittaakseen kalvoa koossa pitävät molekyylien väliset voimat, mikä lisää kalvon juoksevuutta.
Kaksoiskerroksen kolesterolipitoisuus
Kolesterolilla on hieman monimutkaisempi suhde kalvon juoksevuuteen. Sitä voi ajatella puskurina, joka auttaa pitämään kalvon juoksevuuden liian korkeana tai liian matalana korkeissa ja matalissa lämpötiloissa.
Matalissa lämpötiloissa fosfolipidit pyrkivät kasaantumaan yhteen, mutta fosfolipidikaksoiskerroksessa olevat steroidit täyttävät fosfolipidien välit, mikä häiritsee niiden molekyylien välisiä vuorovaikutuksia ja lisää juoksevuutta.
Korkeissa lämpötiloissa fosfolipidit ovat kauempana toisistaan. Tällöin kalvossa olevalla kolesterolilla on päinvastainen vaikutus ja se vetää fosfolipidejä yhteen, jolloin molekyylien väliset voimat lisääntyvät ja juoksevuus vähenee.
4. Kolesterolin vaikutus on päinvastainen. Rasvahappojen hännän kyllästysaste
Fosfolipidien hännät voivat olla tyydyttyneitä tai tyydyttymättömiä. Termit tyydyttynyt ja tyydyttymätön viittaavat siihen, onko rasvahappojen hännissä olevien hiilivetyjen välillä kaksoissidoksia vai ei. Tyydyttyneissä hännissä ei ole kaksoissidoksia, minkä vuoksi ne ovat suoria ja mutkattomia. Tyydyttymättömissä pyrstöissä on kaksoissidoksia, ja sen seurauksena pyrstöt ovat vinoja ja mutkittelevia.
Kuten yllä näkyy, tyydyttyneiden rasvahappojen pyrstöt ovat järjestäytyneet siten, että pyrstöjen väliset vuorovaikutukset maksimoituvat. Nämä vuorovaikutukset vähentävät kaksoiskerroksen juoksevuutta. Tyydyttymättömillä rasvahapoilla sen sijaan on enemmän etäisyyttä pyrstöjen välillä ja siten vähemmän molekyylien välisiä vuorovaikutuksia ja enemmän kalvon juoksevuutta.
Yhteenvetona!
Haetko yhteyttä biologian tutoropettajaan Bostonissa, New Yorkissa tai verkossa?
Haluatko lukea lisää Edenistä?