Strukturumkehr der Phospholipid-Doppelschicht

Was würde passieren, wenn die Phospholipide in der Phospholipid-Doppelschicht umgekehrt wären, die Fettsäureschwänze nun nach außen und die Phosphatköpfe nach innen zeigen würden? Ich gehe davon aus, dass dies nicht die Proteinkanäle betrifft, aber möglicherweise den Verlust von Cholesterin in der Struktur der Doppelschicht. Würde das dann bedeuten, dass das flüssige Mosaikmodell nicht mehr hält?

Warum sollten Proteinkanäle nicht beeinträchtigt werden? Selbst wenn sie nicht umgekehrt werden, ändert sich die Umgebung um sie herum, was katastrophale Auswirkungen haben wird.
Ich schätze, dass es stimmt, aber der Punkt hier ist, die Schlussfolgerung in der Doppelschichtstruktur nach der Umkehrung zu ziehen. Was wären seine Eigenschaften und wie würden seine Funktionen verändert?
Wollen Sie fragen, ob wir annehmen, dass sich nichts an den Proteinen ändert (obwohl dies nicht realistisch ist), welche Auswirkungen die Umkehrung der Doppelschicht haben wird?
Lassen Sie uns zunächst die Proteinkanäle nicht in Betracht ziehen, es sei denn, dies ist absolut notwendig.
Das geht übrigens ganz einfach - mischen Sie einfach die Lipide in Öl

Antworten (3)

Das hätte ganz dramatische Folgen. Die Schichten sind aufgrund ihrer Polarität so geordnet, wie sie sind. In ihrer Anordnung sind die hydrophoben Schwänze innen und zueinander gerichtet, die hydrophilen Köpfe sind nach außen und innen orientiert. Da beide Seiten der Membran von wässrigen Lösungen umgeben sind, ist dies notwendig, um einen Kontakt zwischen Lösung und Zellmembran zu ermöglichen und einen Austausch von Molekülen zwischen ihnen zu ermöglichen. Wenn die Schichten anders ausgerichtet wären, wäre dieser Kontakt und Austausch nicht möglich. Auch Proteinkanäle in der Membran wären nicht möglich, da die Intermembrandomänen bevorzugt aus Aminosäuren mit hydrophoben Seitenketten aufgebaut sind, während die Domänen auf der Außenseite der Membran hydrophilere Aminosäuren enthalten.

Ihre Antwort reicht bis zu einem gewissen Grad aus, @Chris, was bedeutet, dass das flüssige Mosaikmodell nicht mehr möglich ist. Ich verstehe jedoch nicht, warum die Phosphatköpfe nach außen zeigen, während die Fettsäureschwänze nach innen zeigen, wenn Lipide in die Zelle diffundieren sollten. Es ist allgemein bekannt, dass sich Lipide in der Phospholipid-Doppelschicht auflösen, aber wie wäre dies möglich, da Phosphat-„Köpfe“ vorhanden sind? Stellen Sie sich ein Lipid vor, das in die Zelle diffundieren möchte, wie wird es die Phospholipid-Doppelschicht passieren, wenn die Phosphatköpfe von vornherein hydrophil sind?
Man muss sich überlegen, wie Fette (oder Fettsäuren) durch die Blutbahn wandern: Als kleine Tröpfchen (oder Mizellen), die auf die gleiche Weise organisiert sind: Hydrophiler Teil außen, hydrophober Teil innen. Sie können mit Membranen verschmelzen (oder aktiv aufgenommen werden) und so zu den Zellen transportiert werden.
Können Sie erklären, wie Fettsäuren durch den Blutkreislauf wandern, oder eine Quelle angeben, wo ich zu diesem Thema weiterlesen kann? Meinst du „Blutfette“?
Eine schöne Quelle ist der Wikipedia-Artikel zu Blutfetten.
Ich habe mich vielleicht vorher verhört, dass sich Lipide in der Membran "auflösen". Ist es ausreichend zu sagen, dass sie durch die Lücken in der Phospholipid-Doppelschicht passen und daher nicht von den Phosphaten abgestoßen werden? Beeinflussen Proteinkanäle diesen Prozess zu irgendeinem Zeitpunkt?
Die Lipide reisen in Form von Komplexen mit Proteinen, die dann über spezielle Rezeptoren an die Zellen andocken können (die Interaktion zwischen Apolipoprotein E und dem LDL-Rezeptor wäre ein solches Beispiel). Dies kann zur Aufnahme der Lipide durch die Zelle (z. B. zum weiteren Abbau) oder auch in die Membran (z. B. für Cholesterin) führen.

Jemand hielt dies für eine sehr gute Frage und führte eine MD-Simulation zur spontanen Doppelschichtanordnung durch. Dort beginnen Lipide in zufälligen Orientierungen. Die geordneten Doppelschichten, die wir kennen und lieben, bauen sich spontan in weniger als 100 ns auf.

Wenn also die Lipide durcheinander gebracht (oder sogar umgekehrt) würden, würden sie sich wahrscheinlich ziemlich schnell neu bilden. Ich würde mir aber nicht vorstellen, dass es der Zelle viel nützen würde ...

Wenn die Schicht entgegengesetzt ist, befindet sich keine zytoplasmatische Flüssigkeit (Zytosol) in der Zelle, da der Schwanz hydrophob ist. Wenn kein Zytosol vorhanden ist, funktioniert die Zelle nicht. Sogar wird es schwierig, Substanzen durch die Zelle zu leiten, wenn Schicht ist anders.

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