Waarom is de permeabiliteit van het membraan door cholesterol lager?

Cholesterol is een lipide, een wasachtige, vetachtige substantie die wordt geproduceerd door de lever en wordt verkregen door bepaalde voedingsmiddelen te eten. Hoewel je alleen denkt aan cholesterol in termen van hartziekten en beroertes, is het eigenlijk een essentieel onderdeel van je algehele structuur en gezondheid. Cholesterol is een belangrijk onderdeel van uw celmembranen en de vorming van bepaalde stoffen in uw lichaam. Zonder cholesterol zouden je geslachtshormonen uitputten en de structuur van je cel zou verzwakken.

Cellulair transport

De cellen in je lichaam hebben hun eigen taken om uit te voeren. Sommige hebben een beperkte hoeveelheid functies, terwijl andere meerdere doelen kunnen dienen. Om deze taken uit te voeren, hebben uw cellen energie nodig. Een van de belangrijkste spelers in de energie van uw cel is zuurstof. Je behoefte om te ademen is eigenlijk de eis van je cellen voor zuurstof. Moleculen, zoals zuurstof, natrium of kalium, en opgeloste stoffen moeten door het celmembraan gaan om de cel te laten functioneren. Passage of permeabiliteit wordt gereguleerd door eiwitten, lipoproteïnen en cholesterol in het celmembraan, dat een bepaalde hoeveelheid vloeibaarheid behoudt, een toestand die bekend staat als vloeibaar kristal. Volgens het Journal of General Physiology is een membraan dat minder vloeibaar is niet zo doorlaatbaar voor vloeistoffen of andere moleculen.

Celmembranenstructuur

Je lichaamscellen zijn mogelijk klein, maar hun algemene belang is extreem uitgestrekte. De celstructuur begint met het membraan, dat is samengesteld uit twee lagen fosfolipiden, eiwitten en cholesterol. De fosfolipiden hebben twee uiteinden, een uiteinde dat van water houdt, hydrofiel is, en een ander dat niet of hydrofoob is. De hydrofobe uiteinden staan tegenover elkaar, met de hydrofiele uiteinden naar buiten gericht. Eiwitten zijn verspreid over de fosfolipidenlagen, evenals cholesterolmoleculen. Volgens Clinton Community College is cholesterol in vrijwel gelijke hoeveelheden aanwezig in het membraan als fosfolipiden en speelt het een grote rol bij membraanpermeabiliteit.

Functie

Het celmembraan functioneert om structuur, vloeibaarheid en bescherming te bieden aan de binnenste celstructuren. Het maakt de passage van bepaalde moleculen in en uit de cel mogelijk. Cholesterol zelf is ingebed in het membraan en voegt structuur en een beetje stevigheid toe aan het permeabele membraan. Zonder cholesterol zouden meer vloeistoffen en moleculen in en uit de cel kunnen lekken, wat de functie zou kunnen verstoren. Cholesterol zorgt er ook voor dat het membraan bij lagere temperaturen in een kristaltoestand terechtkomt, waardoor de cel wat vloeibaarder wordt.

Membraan Cholesterol

Volgens de website Biochemistry of Metabolism heeft de biochemische structuur van cholesterol een rigide ringsysteem en een korte vertakte koolwaterstofstaart. Binnen een celmembraan is het zodanig georiënteerd dat de hydroxylgroep naar buiten is gericht, terwijl het hydrofobe ringsysteem zich in het membraan bevindt, met de vetzuurstaarten van het fosfolipide. De vetzuurkoppen van de fosfolipiden vormen waterstofbindingen met de hydroxylgroep van cholesterol. De stijfheid van cholesterol vermindert de mobiliteit van de koolwaterstofstaarten van de fosfolipiden. Fosfolipidemembranen met een hoge concentratie cholesterol hebben een vloeibaarheidsintermediair tussen de vloeibare kristallen en kristaltoestanden.

Bewijsmateriaal

In een studie van januari 2008 gepubliceerd in het Journal of General Physiology, bestudeerden Dr. John Mathai en zijn collega's de doorlaatbaarheid van celmembranen in een poging nauwkeuriger de permeabiliteitsfactoren te bepalen. Hoewel eerder werd gedacht dat ze werden aangetast door de membraandikte, ontdekten de onderzoekers dat de waterdoorlatendheid sterker correleert met het gebied van lipiden in het membraan zelf. Cholesterolmoleculen speelden een belangrijke rol bij de waterdoorlatendheid; toevoeging van cholesterol verminderde de doorlaatbaarheid van de membranen voor water.

, , ] ]