Syftet med ett cellmembran är att skilja cellens innehåll från den yttre miljön. Eftersom livet utvecklats i en vattenhaltig eller vattnig miljö finns celler i och innehåller vatten. Eftersom vatten och fett /olja inte blandar sig väl har membran utvecklats på denna grund.

Hydrofoba /Nonpolar Molecules Vs. Hydophillic /Polar

Stora molekyler som består nästan helt av kol och väteatomer kallas icke-polära eller hydrofoba, "vattenrädande". Består av fetter, oljor, vaxer och andra lipider, när de placeras i vatten, tenderar de att samlas ihop och bilda oljiga droppar. Molekyler som innehåller kemiska grupper med syre-, kväve- och fosforatomer har flera positiva och negativa laddningar separerade, det vill säga att de är polära. Polar blandar de bra med vatten, vilket också är polärt, och så kallas de hydrofila eller "vattenälskande".

Fosfolipider: En typ Amphiphillic Molecule

Termen amphiphillic avser en molekyl som har både hydrofoba och hydrofila egenskaper. Det klassiska exemplet på en sådan molekyl är en fosfolipid. Ryggraden i en fosfolipid är glycerol innehållande tre kolatomer till vilka andra molekyler kan kopplas via alkoholgrupper (esterbindning, i kemisk terminologi). När en kedja av mestadels kol och väteatomer kallad en fettsyra är kopplad till en eller flera av de tre positionerna på glycerol kallas molekylen en glycerid. Om det finns tre sådana fettsyror är det en triglycerid, som är extremt hydrofob. När det finns två sådana fettsyror kallas det en diglycerid. Om emellertid den tredje positionen är ansluten till en kemisk grupp som är känd som ett fosfat, kallas molekylen en fosfolipid. Fosfatgruppen av en fosfolipid kan i sin tur fästas vid en annan kemisk enhet, vilken kan vara mycket polär. Kännet som molekylens polära huvud blandar denna enhet sig väl med vatten, medan molekylens svans, som består av två fettsyror, är mycket hydrofob.

Typer av fosfolipider

Medan alla fosfolipider består av en hydrofob svans, gjord av fettsyror och ett polärt huvud, de skiljer sig baserat på längden av typen av fettsyrakedjor i svansen och komponenten av den polära enheten som är fäst vid fosfatgruppen i huvudet. Ett exempel på en fosfolipidklass är fosfatidylkolinerna, i vilka den kemiska gruppen kolin är den polära enheten kopplad till fosfat.

Syntes av fosfolipider

Syntes av fosfolipider sker i cytoplasman av celler bredvid en membran enhet kallad endoplasmatisk retikulum (i livsfördelningen känd som eukaryoter). Endoplasmatisk retikulum är täckt med enzymer som sätter fosfolipiderna ihop i vesiklarna. Dessa blåsor slår senare bort från endoplasmatisk retikulum och flyttas till cellmembranet, där de deponerar fosfolipiderna.

Bildning av trilagret

Om det finns ett litet antal fosfolipider sammanfaller svansar med svansar utanför, bildar en micelle, en sfär med ett hydrofilt yttre i vatten och ett hyrdofobt inre. Om volymen fosfolipider ökar emellertid bildar membran. Cellmembranet är känt som ett trilager eftersom det består av ett lager av hydrofoba svansar av fosfolipider sandwichade mellan två lager av hydrofila huvuden. Ofta kallas det dock ett dubbellager, eftersom det är tillverkat av två uppsättningar fosfolipider. Eftersom varje fosfolipid består av en hyrdofobisk svans och ett hydrofilt huvud för att fly från den vattna förvrängningen, stiger många phospolipids svansar ihop och står inför svansarna i ett andra lager av liknande molekyler. Således blir ett lager av hyrofila huvuden utsidan av cellmembranet och ett annat lager av hydrofila huvuden blir inuti cellmembranet.