Warum bilden die Phospholipide, die die Zelle umgeben, eine Doppelschicht?

Warum bilden die Phospholipide, die die Zelle umgeben, eine Doppelschicht?
Anonim

Antworten:

Es ist die Form und die amphipathische Natur der Lipidmoleküle, die dazu führen, dass sie in wässrigen Umgebungen spontan Bilayer bilden.

Erläuterung:

Die am häufigsten vorkommenden Membranlipide sind die Phospholipide. Diese haben eine polare Kopfgruppe und zwei hydrophobe Kohlenwasserstoffschwänze. Die Schwänze sind normalerweise Fettsäuren und können in der Länge unterschiedlich sein.

Hydrophile Moleküle lösen sich leicht in Wasser, da sie geladene Gruppen oder ungeladene polare Gruppen enthalten, die entweder günstige elektrostatische Wechselwirkungen oder Wasserstoffbrückenbindungen mit Wassermolekülen bilden können

Hydrophobe Moleküle sind in Wasser unlöslich, da alle oder die meisten ihrer Atome ungeladen und nicht polar sind. Sie können keine energetisch günstigen Wechselwirkungen mit Wassermolekülen eingehen.

Wenn sie in Wasser dispergiert sind, zwingen sie die benachbarten Wassermoleküle, sich in Käfigen umzuorganisieren, die die hydrophoben Moleküle umgeben.

Aus dem obigen Grund aggregieren Lipidmoleküle spontan, um ihre hydrophoben Schwänze im Inneren zu begraben und ihre hydrophoben Köpfe Wasser auszusetzen.

Als zylindrische Phospholipidmoleküle bilden sich spontan in wässrigen Umgebungen Doppelschichten. Bei dieser energetisch günstigsten Anordnung sind die hydrophilen Köpfe an jeder Oberfläche der Doppelschicht dem Wasser zugewandt, und die hydrophoben Schwänze sind im Inneren gegen das Wasser abgeschirmt.