Cellmembranets uppbyggnad

Efter att ha undersökt de enskilda fosfolipidernas egenskaper ska vi nu undersöka hur de bygger membran. Det finns två principiella sätt att organisera fosfolipider. Det ena är i form av miceller, och det andra är i form av liposomer. Notera att micellen inte är en typ av cellmembran, men att det ändå är intressant att känna till den.

Micell

En schematisk bild av hur en micell ser ut.En micell är ett sätt för fosfolipiderna att organisera sig så att de hydrofoba svansarna lägger sig mot mitten av en rund droppe. Utrymmet i mitten är hydrofobt, och de yttre delarna är hydrofila och riktas mot vattenlösningen i omgivningen. Micellstrukturen uppkommer om något av två saker uppfylls. Det första alternativet är att de fosfolipider som micellen består av är koniska, dvs att de är tjockare i huvudänden, och smalare i den hydrofoba delen. Då bildar lipiderna spontant miceller. Det andra alternativet är att membranlipiderna inte är koniska, men att man stör deras normala struktur genom att exempelvis skaka lösningen hårt. Då bildas temporära miceller tills de kan återfå sin normala struktur.

Bilager och liposomer

Fosfolipiderna i våra cellmembran är ungefär lika breda uppe som nere, så de tycker inte om att bilda miceller (hydrofilt utåt, hydrofobt inåt). De bildar istället liposomer, och vi återkommer snart till hur de ser ut.

En schematisk bild på ett bilager av fosfolipider.Den principiella skillnaden som icke-koniska fosfolipider uppvisar är att de mycket hellre vill sitta ihop i så kallade bilager. Bilager innebär att vi har två lager ovanpå varandra. Fördelen med ett bilager är att man kan ha en vattenlösning på båda sidor om fosfolipidbilagret. De hydrofila delarna av fosfolipiderna riktar sig mot utsidan och insidan där vatten finns. De hydrofoba delarna befinner sig i mellanrummet mellan de två lagren, där de inte kommer i kontakt med vatten, utan bara med varandra.

Detta ser ju bra ut i två dimensioner, men nu är världen inte tvådimensionell. Vissa hydrofoba delar kommer att vara i kontakt med vatten om man lägger ett plant bilager i vatten (titta bara på vänster och höger sida om bilagret bara slutar där bilden tar slut). Detta kompenseras dock genom att ett bilager spontant kommer att smälta ihop med andra delar av sig själv till att skapa en boll vars utsidor fortfarande är bilager av fosfolipider. På detta sätt kommer de hydrofoba delarna aldrig i kontakt med vattnet, och vi får en definierad utsida och insida av cellen.

En mycket schematisk bild på en liposom. I verkligheten är utrymmet inom liposomen extremt mycket större, och skillnaden i mängden av lipider på insida och utsida är ungefär lika stor. I och med ihopsmältningen av det plana bilagret har vi bildat en så kallad liposom.

Fördelen med liposomen är att vi kan ha en vattenlösning på både insidan och utsidan av den "boll" vi har skapat, till skillnad från micellen som hade en helt hydrofob insida.

Det är viktigt att veta att bilderna vi visar till höger är genomskärningar av en boll-liknande struktur. Den faktiska storleken på en liposom kan variera från väldigt liten till väldigt stor. Vidare har vi gjort skillnaden mellan insida och utsida väldigt stor i liposom-bilden för att få plats med alla lipider. I verkligheten är skillnaden i diameter på insidan och utsidan av membranet extremt liten, och det finns därmed ungefär lika många lipider på utsidan som insidan (och inte dubbelt så många på utsidan som bilden kanske hade kunnat få en att tro).

En bild på hur ett cellmembran ser ut. Det innehåller fosfolipider, ordnade i en krökt liposomstruktur.För att klargöra ytterligare hur membranet ser ut har vi gjort en bild där vi försöker beskriva hur membranlipiderna flyter runt i bilagret. Du kan tänka dig att vi på en stor boll har skurit ut en rektangulär bit för att visa hur den ser ut. Samma struktur återkommer runt hela liposomen.

Utöver just membranlipider innehåller även cellmembranet även kolesterol (endast djurceller) och en mängd med proteiner som har olika funktioner. 

Det vi precis har gått igenom är grunderna av cellmembranets struktur. I nästa artikel går vi igenom hur ämnen transporteras genom membranet.

Artikeln skriven av Matias Ekstrand. Lämna feedback / ställ en fråga.
Publicerad 17 april 2012. Senast uppdaterad 15 november 2014.

Comments are closed