Querdiffusion von Lipiden in roten Blutkörperchen

Die Membran eines menschlichen Erythrozyten hat Polarität:

  • Phosphatidylethanolamin und Phosphatidylserin befinden sich überwiegend auf der Innenseite.
  • Phosphatidylcholin und Sphingomyelin befinden sich überwiegend auf der Außenseite.

Diese können zwar in die Lipiddoppelschicht diffundieren, bleiben aber nur auf einer Seite davon. Wie wird diese Einseitigkeit bewahrt?

Sieht aus wie eine Hausaufgabenfrage. Ich würde damit beginnen, nach Flippasen zu suchen.
Ich brauche dringend eine Antwort auf diese Frage. Bitte helfen Sie mir.
Flippasen, und Polarität gibt es in vielen Zelltypen, nicht nur in Erythrozyten.

Antworten (1)

Üblicherweise gibt es zwei Gründe für die Asymmetrie der Lipidzusammensetzung von Membranen in Zellen.

Das erste, das von @Superbest erwähnt wurde, sind Proteine, die als „Flippasen“ bezeichnet werden und drei große Kategorien von Proteinen beschreiben , die die Translokation der Lipide durch die Membran erleichtern, obwohl sie alle polare oder sogar geladene Kopfgruppen haben.

Dies ist jedoch nicht wirklich eine Antwort auf Ihre Frage hier - sie werden meiner Meinung nach wenig mit der Asymmetrie von Lipiden in Erythrozyten zu tun haben, da diese Proteine ​​​​nur die Lipiddiffusion auf beiden Seiten der Membran zum Gleichgewicht bringen. Um eine energetisch ungünstige Mischung von Lipiden zu erzwingen, würden sie den Einsatz von Energie erfordern. Während einige Lipidtranslokasen die Zusammensetzung dazu zwingen können, sich gegen das Gleichgewicht zu verändern, scheinen diese ATP zu benötigen, und menschliche Erythrozyten haben keine Mitochondrien .

Die zweite, wahrscheinlich bessere Antwort ist, dass die Lipidzusammensetzung einer Membran im Gleichgewicht von der Krümmung der Membran bestimmt wird . Die Außenseite einer Membran nimmt Lipide mit größeren Kopfgruppen und kürzeren oder weniger Ketten auf, das Innere besteht mehr aus Lipiden mit kleineren Kopfgruppen und längeren und mehr aliphatischen Ketten.
Diese Fähigkeit eines Lipids, in seiner Kopfgruppe ein größeres Volumen aufzunehmen als an seinem unpolaren Ende, wird als seine „intrinsische Krümmung“ bezeichnet.

Erythrozyten haben einige Zytoskelettstrukturen wie Ankyrine , die der Zelle ihre charakteristische kurvige „verbeulte Rautenform“ verleihen, die auch einen Teil der Lipidzusammensetzung in einigen Teilen der Zelle antreiben muss.

Erythrozyten führen immer noch Glykolyse zur ATP-Erzeugung durch.