Fosfatidil Serin ve Apoptoz

Fosfatidil Serin

• Apoptotik hücrelerde dış lipid tabakasına geçiş yapar (takla hareketi ile).
• Normalde işlev gören fosfolipid translokatör (flippase) inaktive olur, scramblase enzimi aktifleşir.
• Lipid asimetrisi, hayvan hücreleri tarafından ölü hücreleri canlı hücrelerden ayırt etmek için kullanılır.
• Fosfatidil serin, ölü hücrelerin yüzeyinde görünür hale gelir ve makrofajların fagosite etmesi için sinyal oluşturur.

Kolesterol

• Ökaryotik plazma membranları yüksek miktarda kolesterol içerir.
• Kolesterol, membran sıvılığını belirler ve geçirgenliğini azaltır.
• Membranın dayanıklılığını ve esnekliğini artırır.

Lipid Asimetrisi

• Dış ve iç tabakalarda farklı fosfolipid içerikleri bulunur.
• İç tabakada fosfatidilserin ve fosfatidiletanolamin, dış tabakada fosfatidilkolin ve sfingomyelin bulunur.
• Lipid asimetrisi, membran fonksiyonları açısından önemlidir.

Ökaryotik Membranların Yapısı

• Farklı fosfolipidlerin karışımı, membran proteinlerinin asimetrik yerleşimi ile ilişkilidir.
• Çoğu membran proteini amfipatik özellik taşır ve hareketlidir.

Membran Proteinleri

• Periferal (ekstrinsik) proteinler, yüzeydeki diğer proteinlere tutunur.
• İntegral (intrinsik) proteinler, çift tabakalı lipidlerin hidrofobik bölgeleri ile etkileşir.
• Transmembran proteinler, tek geçişli veya çok geçişli alfa heliks yapısına sahip olabilir.
• Beta tabakalı fıçı şeklindeki proteinler, dış mitokondri ve bakteriyel membranlarda bulunur.

Proteinlerin Membranla Etkileşimi

• Membran proteinleri, çift tabakalı lipidler ile çeşitli şekillerde tutulabilir.
• Lipid çapalı proteinler, yağ asidi zinciri ile bağlıdır.
• Glikozile fosfatidilinositol (GPI) çapalı proteinler, dış yapraktaki fosfotidilinositole tutunan proteinlerdir.

Dondurup-Kırma Yöntemi

• Fiksasyon, kriyoprotektan ile dondurma ve yüzey kaplama gibi aşamaları içerir.
• Bu yöntemle proteinlerin membran içindeki konumları üzerine gözlemler yapılabilir.

Sıvı-Mozaik Modeli

• Singer ve Nicholson tarafından 1972 yılında geliştirilen model, membran proteinlerinin hareketliliğini vurgular.
• Membran proteinleri, çift tabakalı lipid içinde lateral hareketler yapar.

Membran Proteinlerinin Fonksiyonları

• Molekül taşınmasını sağlar, bu süreçte transport proteinleri önemlidir.

Bakteri Membranları

• Bakteri plasma membranlarında kolesterol bulunmaz.
• Membran sıvılığını etkileyen faktörler: kolesterol miktarı, lipid bileşenleri ve sıcaklık.

Lipid Hareketleri

• Lipid molekülleri membrandaki yapılarında çeşitli hareketler gösterir.
• Lateral difüzyonla 1 saniyede 2 µ kadar hareket edebilir.
• Rotasyon, kuyrukların fleksiyonu ve nadir takla hareketi gibi diğer hareket türleri de mevcuttur.

Membran Proteinleri

• Küresel tanecikler şeklindeki proteinler, çoğunlukla lipid içinde gömülü bulunur.
• Sıvı-mozaik model kapsamında membran işlevlerinin çoğunu yerine getirirler.
• Küçük hidrofobik gazlar (O2, CO2, N2), su ve etanol gibi moleküller difüzyonla geçerken glukoz ve amino asitler geçemez.

Lipid ve Protein Oranı

• Myelin membranı %82 lipid, %18 protein içerirken, mitokondri iç membranı %25 lipid, %75 protein içermektedir.
• Tipik bir plazma membranında proteinler, membranın %50'sini oluşturur.

Membran Lipidleri

• Temel lipid bileşenleri: fosfolipidler, kolesterol ve glikolipidlerdir.
• Tüm lipidler amfipatik özellikte olup hidrofilik ve hidrofobik uçlara sahiptir.

Fosfolipidler

• Fosfolipidler membranda en çok bulunan lipidlerdir; hidrofilik bir baş ve iki hidrofobik kuyruk (hidrokarbon zinciri) içerir.
• Önemli fosfolipid çeşitleri: fosfatidilkolin, fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin ve sfingomyelin.

Membran Yapısı

• Fosfolipidler sulu ortamda iki tabaka halinde kendiliğinden dizilir, bu sayede kapalı kompartmanlar oluşturur.
• Zarar gördüğünde kendini tamir edebilme özelliği taşır.

Eritrositler

• Nükleus ve organel içermeyen eritrositler, yüzey membranı çalışmaları için yaygın olarak kullanılır.

Membran Karbohidratları

• Eukaryotik hücre membranının %5-10'unu oluşturur, dış yüzeyde bulunur ve asimetriktir.
• Glikokaliks adı verilen yapı ile hücrelerarası temas ve adhezyona katkıda bulunur.

Karbohidrat Fonksiyonları

• Doku bütünlüğü sağlar ve büyük taneciklerin geçişini önler.
• Hücre-hücre tanıma, reseptör etkisi ve kan grubu antijenleri (A, B, O) işlevleri vardır.

Glikolipidler

• Hayvan hücre membranlarında ve sinir hücrelerinde yaygındır; myelin membranının %40'nı oluşturur.
• Gangliosidler, karmaşık glikolipidlerdir ve negatif yük taşır.

Tay-Sachs Hastalığı

• Glikolipid metabolizması bozukluğu sonucu oluşur; GM2'nin normal dönüşümü yapılamaz, birikir.
• Sonuç olarak beyin ve sinir fonksiyonlarında bozulma, zeka geriliği ve erken ölüm meydana gelir.

Kanser ve Gelişim

• Kanser hücrelerinde plazma membranı karbonhidratlarında değişiklikler gözlemlenir.
• Embriyonik gelişim sürecinde programlanmış değişiklikler oluşur.