Լիպիդային երկշերտ
From Wikipedia, the free encyclopedia
Լիպիդային երկշերտ (կամ ֆոսֆոլիպիդային երկշերտ) բարակ բևեռային թաղանթ, որը կազմված է լիպիդային մոլեկուլների երկու շերտերից։ Այս թաղանթները հարթ թիթեղներ են, որոնք ստեղծում են շարունակական պատնեշ բոլոր բջիջների շուրջ: Գրեթե բոլոր օրգանիզմների և շատ վիրուսների բջջային թաղանթները կազմված են լիպիդային երկշերտից, ինչպես նաև բջջի կորիզը շրջապատող կորիզաթաղանթը և բջջաթաղանթով կապված օրգանոիդների թաղանթները։ Լիպիդային երկշերտը այն պատնեշն է, որը պահում է իոնները, սպիտակուցները և այլ մոլեկուլները այնտեղ, որտեղ դրանք անհրաժեշտ են, և թույլ չի տալիս դրանք տարածվել այն տարածքներում, որտեղ դրանք չպետք է լինեն: Լիպիդային երկշերտերը իդեալականորեն համապատասխանում են այս դերին, թեև դրանց լայնությունը ընդամենը մի քանի նանոմետր է[1], քանի որ դրանք անթափանց են ջրում լուծվող (հիդրոֆիլ) մոլեկուլների մեծ մասի համար։ Երկշերտերը հատկապես անթափանց են իոնների համար, ինչը թույլ է տալիս բջիջներին կարգավորել աղի կոնցենտրացիաները և pH-ը՝ տեղափոխելով իոններ իրենց թաղանթներով՝ օգտագործելով իոնային պոմպեր կոչվող սպիտակուցներ:
Կենսաբանական երկշերտերը սովորաբար կազմված են ամֆիֆիլ ֆոսֆոլիպիդներից, որոնք ունեն հիդրոֆիլ ֆոսֆատ գլուխ և հիդրոֆոբ պոչ, որը բաղկացած է երկու ճարպաթթուների շղթայից։ Որոշ գլխի խմբեր ունեցող ֆոսֆոլիպիդները կարող են փոխել երկշերտի մակերևույթի քիմիական կազմը և կարող են, օրինակ, որպես ազդանշաններ, ինչպես նաև «խարիսխներ» ծառայել բջիջների թաղանթների այլ մոլեկուլների համար[2]: Ինչպես գլուխները, լիպիդների պոչերը նույնպես կարող են ազդել թաղանթային հատկությունների վրա, օրինակ՝ որոշելով երկշերտի ֆազը: Երկշերտը կարող է ընդունել պինդ գելային փուլային վիճակ ավելի ցածր ջերմաստիճաններում, բայց անցնում է հեղուկ վիճակի ավելի բարձր ջերմաստիճաններում, և լիպիդների պոչերի քիմիական հատկությունները ազդում են այն ջերմաստիճանի վրա, որտեղ դա տեղի է ունենում: Երկշերտում լիպիդների փաթեթավորումը նույնպես ազդում է դրա մեխանիկական հատկությունների վրա, ներառյալ ձգման և ճկման դիմադրությունը: Այս հատկություններից շատերը ուսումնասիրվել են լաբորատորիայում արտադրված արհեստական «մոդելային» երկշերտերի օգտագործմամբ: Մոդելային երկշերտներով պատրաստված ներառուկները կլինիկականորեն օգտագործվել են նաև դեղամիջոցներ մատակարարելու համար:
Կենսաբանական թաղանթների կառուցվածքը սովորաբար ներառում է մի քանի տեսակի մոլեկուլներ, բացի երկշերտը կազմող ֆոսֆոլիպիդներից: Կենդանական բջիջներում հատկապես կարևոր օրինակ է խոլեստերինը, որն օգնում է ամրացնել երկշերտը և նվազեցնել դրա թափանցելիությունը: Խոլեստերինը նաև օգնում է կարգավորել որոշակի անբաժանելի թաղանթային սպիտակուցների ակտիվությունը։ Ինտեգրալ թաղանթային սպիտակուցները գործում են, երբ ընդգրկվում են լիպիդային երկշերտում, և դրանք ամուր պահվում են լիպիդային երկշերտի հետ՝ օղակաձև լիպիդային թաղանթի օգնությամբ: Քանի որ երկշերտները սահմանում են բջջի և նրա բաժանմունքների սահմանները, այդ թաղանթային սպիտակուցները ներգրավված են բազմաթիվ ներբջջային և միջբջջային ազդանշանային գործընթացներում: Որոշ տեսակի թաղանթային սպիտակուցներ ներգրավված են երկու երկշերտերի միաձուլման գործընթացում: Այս միաձուլումը թույլ է տալիս միացնել երկու տարբեր կառուցվածքներ, ինչպես ակրոսոմային ռեակցիայի ժամանակ սերմնահեղուկով ձվի բեղմնավորման կամ վիրուսի բջիջ մտնելու ժամանակ: Քանի որ լիպիդային երկշերտերը փխրուն են և անտեսանելի ավանդական մանրադիտակով, դրանք ուսումնասիրելու համար դժվար է: Երկշերտերի վրա փորձերը հաճախ պահանջում են առաջադեմ տեխնիկա, ինչպիսիք են էլեկտրոնային մանրադիտակը և ատոմային ուժի մանրադիտակը: