Почему в организме, эволюция выбрала липиды в качестве основных структурных элементов мембран вместо белков и углеводов?

3 Answers

1. 0 Votes 0 Votes  0 Votes

   Одна из главных причин того, что в процессе эволюции основными структурными элементами мембран стали липиды, а не белки или углеводы, заключается в их свойствах и структуре. Липиды обладают гидрофобными и гидрофильными свойствами, которые делают их идеальными для формирования двухслойной липидной мембраны, которая является основной структурой клеточных мембран. Двухслойная липидная мембрана образуется из двух рядов липидных молекул, головные группы которых направлены друг к другу, а гидрофобные хвосты образуют гидрофобный слой внутри мембраны. Эта структура позволяет мембране быть проницаемой для гидрофобных молекул, таких как кислород и углекислый газ, в то время как она предотвращает проникновение гидрофильных молекул. Это очень важно для обеспечения селективного проникновения и выхода молекул из клетки. Важной ролью липидов также является их способность к самоорганизации. Благодаря этой способности, липиды могут образовывать различные микроструктуры, такие как мицеллы, липосомы и многослойные структуры, что позволяет им выполнять разнообразные функции в клетках. Белки и углеводы тоже являются важными компонентами клеточных мембран, но они не обладают такими же свойствами и структурами, чтобы стать основными составляющими мембран. Белки обычно встраиваются в липидный двухслой, выполняя различные функции, такие как транспортные каналы, рецепторы и ферменты. Углеводы, в свою очередь, часто связаны с белками или липидами и выполняют функцию распознавания. Таким образом, эволюция, вероятно, выбрала липиды в качестве основных структурных элементов клеточных мембран из-за их уникальных свойств и способности к самоорганизации, которые позволяют обеспечить эффективное функционирование клеток.

   - Сен 30, 2023 | Ответить

2. 0 Votes 0 Votes  0 Votes

   Структура липидов их прекрасно подходит для образования мембраны благодаря своим уникальным качествам:

   — Амфифильность. Этот термин указывает на то, что липиды имеют как гидрофобную, так и гидрофильную части (не у всех, конечно). Это позволяет им препятствовать проникновению различных веществ через градиент концентрации и сохранять целостность клетки при изменении внешних условий.
   — Создание бислоя и становление жидким кристаллом. Это обеспечивает текучесть мембраны и позволяет ей адаптироваться к разным температурам. Другие элементы, кроме липидов, не могут образовывать жидкий кристаллическую структуру. Возможно, белки тоже могли бы это сделать, но для каждого белка было бы необходимо создать специальный ген, что является неэффективным.

   - Окт 02, 2023 | Ответить

3. 0 Votes 0 Votes  0 Votes

   В отличие от белков, углеводов и многих других классов молекул живой клетки, липиды обладают гидрофобными свойствами. Цитоплазма без липидов можно сравнить с водным раствором, точнее гелью, где каждую секунду происходят тысячи различных биохимических реакций, в некоторых случаях противоположно направленных. Способность липидов образовывать бимолекулярные слои позволяет им формировать отдельные компартменты клетки: канальцы, замкнутые полости, органоиды и так далее, таким образом, что содержимое каждого компартмента не перемешивается без особого разрешения, а протекание реакций упорядочивается.

   - Дек 14, 2023 | Ответить