Zašto kolesterol propušta slabu membranu?

Kolesterol je lipid, koji je voska, masnoća koja proizvodi jetra i dobiva se jedući određenu hranu. Premda mislite samo na kolesterol u smislu bolesti srca i moždanog udara, to je zapravo bitan dio vaše cjelokupne strukture i zdravlja. Kolesterol je važan dio vaših staničnih membrana i stvaranje određenih tvari u vašem tijelu. Bez kolesterola, vaši spolni hormoni bi se iscrpili, a struktura vaše stanice bi se oslabila.

Video dana

Stanični transport

Stanice u vašem tijelu imaju svoje zadatke za izvođenje. Neki imaju ograničenu količinu funkcija dok drugi mogu poslužiti u više svrhe. Za obavljanje tih zadataka vaše stanice zahtijevaju energiju. Jedan od najvažnijih igrača u vašoj ćeliji je energija kisika. Vaša potreba za disanjem je zapravo potreba vaših stanica za kisikom. Molekule, kao što su kisik, natrij ili kalij, i otopljene tvari trebaju proći kroz staničnu membranu kako bi stanica djelovala. Prolaz ili propusnost reguliraju proteini, lipoproteini i kolesterol unutar membrane stanica, koji održava određenu količinu fluidnosti, stanje poznato kao tekući kristal. Prema Journal of General Physiology, membrana koja je manje tekućina neće biti tako propusna za tekućine ili druge molekule.

Stanična membranska struktura

Stanice vašeg tijela mogu biti male, ali njihova ukupna važnost je izuzetno velika. Stanična struktura započinje membranom koja se sastoji od dva sloja fosfolipida, proteina i kolesterola. Fosfolipidi imaju dva kraja, jedan kraj koji voli vodu, hidrofilnu, a drugi koji ne, ili hidrofoban. Hidrofobni krajevi lice jedan drugoga, s hidrofilnim krajevima koji pokazuju prema van. Proteini su raspršeni kroz fosfolipidne slojeve, kao i molekule kolesterola. Prema Clinton Community College, kolesterol je prisutan u membrani u gotovo jednakim količinama fosfolipida, i igra veliku ulogu u permeabilnosti membrane.

Funkcija

Stanična membrana funkcionira tako da osigura strukturu, fluidnost i zaštitu unutarnjim staničnim strukturama. Omogućuje prolaz određenih molekula u stanicu i iz njega. Sam kolesterol je ugrađen u membranu i dodaje strukturu i malo čvrstoće na propusnu membranu. Bez kolesterola, više tekućine i molekule mogu proći kroz i iz ćelije, što bi moglo potencijalno ometati njegovu funkciju. Kolesterol takoder zadržava membranu od prijelaza u kristalno stanje na nižim temperaturama, omogućujući stanici da zadrži dio svoje fluidnosti.

Membranski kolesterol

Sukladno web stranici Biokemije metabolija, biokemijska struktura kolesterola ima kruti prstenasti sustav i kratki razgranati ugljikovodični rep.Unutar stanične membrane, on je usmjeren tako da je njegova hidroksilna skupina istaknuta prema van, dok je njezin hidrofobni sustav prstena unutar membrane, s fosfolipidnim masnim kiselinama repova. Glave masnih kiselina fosfolipida tvore vodikove veze s hidroksilnom skupinom kolesterola. Krutost kolesterola smanjuje mobilnost ugljikovodika repova fosfolipida. Fosfolipidne membrane s visokom koncentracijom kolesterola imaju intermedijar fluidnosti između tekućeg kristala i kristalnih stanja.

Dokazi

U studiji objavljenom u časopisu Journal of General Physiology, dr. John Mathai i njegovi kolege proučavali su permeabilnost staničnih membrana u pokušaju preciznije utvrđivanja čimbenika propusnosti. Iako su prethodno mislili da su pogođeni debljinom membrane, istraživači su otkrili da se propusnost vode snažnije korelira s površinom lipida unutar same membrane. Kolesterolne molekule odigrale su veliku ulogu u propusnosti vode; dodavanje kolesterola smanjuje propusnost membrana na vodu.