Γιατί η χοληστερόλη μειώνει τη διαπερατότητα των μεμβρανών;

Η χοληστερόλη είναι ένα λιπίδιο, το οποίο είναι μια κηρώδης, λιπαρή ουσία που παράγεται από το συκώτι και λαμβάνεται με την κατανάλωση ορισμένων τροφίμων. Παρόλο που μπορείτε να σκεφτείτε μόνο την χοληστερόλη από την άποψη των καρδιακών παθήσεων και των εγκεφαλικών επεισοδίων, είναι στην πραγματικότητα ένα ουσιαστικό μέρος της συνολικής δομής και της υγείας σας. Η χοληστερόλη είναι ένα σημαντικό μέρος των κυτταρικών μεμβρανών σας και ο σχηματισμός ορισμένων ουσιών στο σώμα σας. Χωρίς χοληστερόλη, οι ορμόνες φύλου σας θα εξαντληθούν και η δομή του κυττάρου σας θα εξασθενίσει.

Βίντεο της Ημέρας

Κυψελοειδή Μεταφορά

Τα κύτταρα του σώματός σας έχουν τα δικά τους καθήκοντα να εκτελούν. Ορισμένοι έχουν περιορισμένο αριθμό λειτουργιών, ενώ άλλοι μπορεί να εξυπηρετούν πολλαπλούς σκοπούς. Για να εκτελέσετε αυτές τις εργασίες, τα κύτταρα σας απαιτούν ενέργεια. Ένας από τους πιο σημαντικούς παίκτες στην ενέργεια του κυττάρου σας είναι το οξυγόνο. Η ανάγκη σας για αναπνοή είναι στην πραγματικότητα η απαίτηση των κυττάρων σας για οξυγόνο. Μόρια, όπως το οξυγόνο, το νάτριο ή το κάλιο, και οι διαλυμένες ουσίες πρέπει να περάσουν από τη μεμβράνη των κυττάρων για να λειτουργήσουν τα κύτταρα. Η διέλευση ή η διαπερατότητα ρυθμίζεται από πρωτεΐνες, λιποπρωτεΐνες και χοληστερόλη εντός της μεμβράνης του κυττάρου, η οποία διατηρεί μια ορισμένη ποσότητα ρευστότητας, μια κατάσταση γνωστή ως υγροί κρύσταλλοι. Σύμφωνα με το Journal of General Physiology, μια μεμβράνη που είναι λιγότερο υγρή δεν θα είναι τόσο διαπερατή σε υγρά ή άλλα μόρια.

Τα κύτταρα του σώματός σας μπορεί να είναι μικρά, αλλά η συνολική σημασία τους είναι εξαιρετικά μεγάλη. Η κυτταρική δομή αρχίζει με τη μεμβράνη, η οποία αποτελείται από δύο στρώματα φωσφολιπιδίων, πρωτεΐνης και χοληστερόλης. Τα φωσφολιπίδια έχουν δύο άκρα, ένα άκρο που του αρέσει το νερό, υδρόφιλο, και ένα άλλο που δεν είναι ή υδρόφοβο. Τα υδρόφοβα άκρα προσανατολίζονται το ένα προς το άλλο, με τα υδρόφιλα άκρα να δείχνουν προς τα έξω. Οι πρωτεΐνες είναι διασκορπισμένες σε όλα τα φωσφολιπιδικά στρώματα, όπως είναι τα μόρια χοληστερόλης. Σύμφωνα με το Clinton Community College, η χοληστερόλη είναι παρούσα στη μεμβράνη σε σχεδόν ίσες ποσότητες με τα φωσφολιπίδια και παίζει μεγάλο ρόλο στη διαπερατότητα της μεμβράνης.

Λειτουργία

Η κυτταρική μεμβράνη λειτουργεί για να παρέχει δομή, ρευστότητα και προστασία στις εσωτερικές κυτταρικές δομές. Επιτρέπει τη διέλευση ορισμένων μορίων μέσα και έξω από το κύτταρο. Η ίδια η χοληστερόλη είναι ενσωματωμένη στη μεμβράνη και προσθέτει δομή και λίγο στερεότητα στην διαπερατή μεμβράνη. Χωρίς χοληστερόλη, περισσότερα υγρά και μόρια θα μπορούσαν να διαρρέουν μέσα και έξω από την κυψέλη, κάτι που θα μπορούσε ενδεχομένως να επηρεάσει τη λειτουργία της. Η χοληστερόλη επίσης διατηρεί τη μεμβράνη από τη μετάβαση σε κρυσταλλική κατάσταση σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, επιτρέποντας στο κύτταρο να διατηρεί κάποια ρευστότητα.

Χοληστερίνη Μεμβράνης

Σύμφωνα με την ιστοσελίδα Βιοχημεία του μεταβολισμού, βιοχημικών δομή χοληστερόλης έχει ένα άκαμπτο σύστημα δακτυλίου και ένα σύντομο διακλαδισμένη ουρά υδρογονάνθρακα.Μέσα σε μια κυτταρική μεμβράνη, είναι προσανατολισμένη έτσι ώστε η υδροξυλομάδα της να είναι στραμμένη προς τα έξω, ενώ το υδρόφοβο δακτυλιοειδές της σύστημα είναι εντός της μεμβράνης, με τις ουρές των λιπαρών οξέων του φωσφολιπιδίου. Οι κεφαλές λιπαρών οξέων των φωσφολιπιδίων σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου με υδροξυλομάδα χοληστερόλης. Η ακαμψία της χοληστερόλης μειώνει την κινητικότητα των υδρογονανθρακικών ουρών των φωσφολιπιδίων. Οι μεμβράνες φωσφολιπιδίων με υψηλή συγκέντρωση χοληστερόλης έχουν ενδιάμεση ρευστότητα μεταξύ των καταστάσεων υγρών κρυστάλλων και κρυστάλλων.

Στοιχεία

Σε μια μελέτη του Ιανουαρίου 2008 που δημοσιεύτηκε στην Εφημερίδα της Γενικής Φυσιολογίας, ο Δρ John Mathai και οι συνεργάτες του μελέτησαν τη διαπερατότητα των κυτταρικών μεμβρανών σε μια προσπάθεια να εντοπίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τους παράγοντες διαπερατότητας. Παρόλο που θεωρήθηκε προηγουμένως ότι επηρεάζεται από το πάχος της μεμβράνης, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η διαπερατότητα του νερού συσχετίζεται περισσότερο με την περιοχή των λιπιδίων εντός της ίδιας της μεμβράνης. Τα μόρια χοληστερόλης διαδραμάτισαν σημαντικό ρόλο στη διαπερατότητα του νερού. η προσθήκη χοληστερόλης μείωσε τη διαπερατότητα των μεμβρανών στο νερό.