

النبات

مواضيع عامة في علم النبات

الجذور - السيقان - الأوراق

النباتات الوعائية واللاوعائية

البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)

الطحالب

النباتات الطبية


الحيوان

مواضيع عامة في علم الحيوان

علم التشريح

التنوع الإحيائي

البايلوجيا الخلوية


الأحياء المجهرية

البكتيريا

الفطريات

الطفيليات

الفايروسات


علم الأمراض

الاورام

الامراض الوراثية

الامراض المناعية

الامراض المدارية

اضطرابات الدورة الدموية

مواضيع عامة في علم الامراض

الحشرات


التقانة الإحيائية

مواضيع عامة في التقانة الإحيائية


التقنية الحيوية المكروبية

التقنية الحيوية والميكروبات

الفعاليات الحيوية

وراثة الاحياء المجهرية

تصنيف الاحياء المجهرية

الاحياء المجهرية في الطبيعة

أيض الاجهاد

التقنية الحيوية والبيئة

التقنية الحيوية والطب

التقنية الحيوية والزراعة

التقنية الحيوية والصناعة

التقنية الحيوية والطاقة

البحار والطحالب الصغيرة

عزل البروتين

هندسة الجينات


التقنية الحياتية النانوية

مفاهيم التقنية الحيوية النانوية

التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها

تصنيع وتخليق المواد النانوية

تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية

الرقائق والمتحسسات الحيوية

المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا

اللقاحات

البيئة والتلوث


علم الأجنة

اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس

الاخصاب

التشطر

العصيبة وتشكل الجسيدات

تشكل اللواحق الجنينية

تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية

مقدمة لعلم الاجنة


الأحياء الجزيئي

مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي


علم وظائف الأعضاء


الغدد

مواضيع عامة في الغدد

الغدد الصم و هرموناتها

الجسم تحت السريري

الغدة النخامية

الغدة الكظرية

الغدة التناسلية

الغدة الدرقية والجار الدرقية

الغدة البنكرياسية

الغدة الصنوبرية

مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء

الخلية الحيوانية

الجهاز العصبي

أعضاء الحس

الجهاز العضلي

السوائل الجسمية

الجهاز الدوري والليمف

الجهاز التنفسي

الجهاز الهضمي

الجهاز البولي


المضادات الميكروبية

مواضيع عامة في المضادات الميكروبية

مضادات البكتيريا

مضادات الفطريات

مضادات الطفيليات

مضادات الفايروسات

علم الخلية

الوراثة

الأحياء العامة

المناعة

التحليلات المرضية

الكيمياء الحيوية

مواضيع متنوعة أخرى

الانزيمات
Lipid Composition Is Different in the Exoplasmic and Cytosolic Leaflets
المؤلف:
Harvey Lodish, Arnold Berk, Chris A. Kaiser, Monty Krieger, Anthony Bretscher, Hidde Ploegh, Angelika Amon, and Kelsey C. Martin.
المصدر:
Molecular Cell Biology
الجزء والصفحة:
8th E , P281-282
2026-02-21
52
A characteristic of all biomembranes is an asymmetry in lipid composition across the bilayer. Although most phospholipids are present in both membrane leaflets, some are commonly more abundant in one or the other leaflet. For instance, in plasma membranes from human erythrocytes and Madin Darby canine kidney (MDCK) cells grown in culture, almost all the sphingomyelin and phosphatidylcholine, both of which form less fluid bilayers, are found in the exoplasmic leaflet. In contrast, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, and phosphatidylinositol, which form more fluid bilayers, are preferentially located in the cytosolic leaflet. Because phosphatidylserine and phosphatidylinositol carry a net negative charge, the stretch of amino acids on the cytosolic face of a membrane protein with a single transmembrane segment, is often enriched in positively charged (Lys, Arg) residues in close proximity to the transmembrane segment (this distribution of charged amino acids is referred to as the “inside positive” rule). This segregation of lipids across the bilayer may influence membrane curvature (see Figure 1c). Un like particular phospholipids, cholesterol is relatively evenly distributed in both leaflets of cellular membranes.
Fig1. Effect of lipid composition on bilayer thickness and curvature. (a) A pure sphingomyelin (SM) bilayer is thicker than one formed from a phosphoglyceride such as phosphatidylcholine (PC). Cholesterol has a lipid-ordering effect on phosphoglyceride bilayers that increases their thickness, but it does not affect the thickness of the more ordered SM bilayer. (b) Phospholipids such as PC have a cylindrical shape and form essentially flat monolayers, whereas those with smaller head groups, such as phosphatidylethanolamine (PE), have a conical shape. (c) A bilayer enriched with PC in the exoplasmic leaflet and with PE in the cytosolic face, as in many plasma membranes, would have a natural curvature. See H. Sprong et al., 2001, Nature Rev. Mol. Cell Biol. 2:504.
The relative abundances of a particular phospholipid in the two leaflets of a plasma membrane can be determined experimentally on the basis of the susceptibility of phospholipids to hydrolysis by phospholipases, enzymes that cleave the ester bonds via which acyl chains and head groups are connected to the lipid molecule (Figure2). When added to the external medium, phospholipases cannot cross the membrane, and thus they cleave off the head groups of only those lipids present in the exoplasmic face; phospholipids in the cytosolic leaflet are resistant to hydrolysis because the enzymes cannot penetrate to the cytosolic face of the plasma membrane.
Fig2. Specificity of phospholipases. Each type of phospholipase cleaves one of the susceptible bonds shown in red. The glycerol carbon atoms are indicated by small numbers. In intact cells, only phospholipids in the exoplasmic leaflet of the plasma membrane are cleaved by phospholipases in the surrounding medium. Phospholipase C, a cytosolic enzyme, cleaves certain phospholipids in the cytosolic leaflet of the plasma membrane.
How the asymmetric distribution of phospholipids in membrane leaflets arises is still unclear. As noted, in pure bilayers, phospholipids do not spontaneously migrate, or flip-flop, from one leaflet to the other. In part, the asymmetry in phospholipid distribution may reflect where these lipids are synthesized in the endoplasmic reticulum and Golgi. Sphingomyelin is synthesized on the luminal (exoplasmic) face of the Golgi, which becomes the exoplasmic face of the plasma membrane. In contrast, phosphoglycerides are synthesized on the cytosolic face of the ER membrane, which is topologically equivalent to the cytosolic face of the plasma membrane. Clearly, however, this explanation does not account for the preferential location of phosphatidylcholine (a phosphoglyceride) in the exoplasmic leaflet. Movement of this phosphoglyceride, and perhaps others, from one leaflet to the other in some natural membranes is most likely catalyzed by ATP-powered transport proteins called flippases.
The preferential location of lipids on one face of the bilayer is necessary for a variety of membrane-based func tions. For example, the head groups of all phosphorylated forms of phosphatidylinositol (PI), an important source of second messengers, face the cytosol. Stimulation of many cell-surface receptors by their corresponding ligands results in activation of the cytosolic en zyme phospholipase C, which can then hydrolyze the bond within PI connecting the phosphoinositols to the diacylglycerol. both water-soluble phosphoinositols and membrane-embedded diacylglycerol participate in intracellular signaling pathways that affect many aspects of cellular metabolism. Phosphatidylserine too is normally most abundant in the cytosolic leaflet of the plasma membrane. In the initial stages of platelet stimulation by serum, phosphatidylserine is briefly translocated to the exoplasmic face, presumably by a flippase enzyme, where it activates enzymes participating in blood clotting. When cells die, lipid asymmetry is no longer maintained, and phosphatidylserine, normally enriched in the cytosolic leaflet, is increasingly found in the exoplasmic one. This increased exposure is detected experimentally by use of a labeled version of annexin V, a protein that specifically binds to phosphatidylserine, to measure the onset of programmed cell death (apoptosis). The increased exposure of phosphatidylserine on dying or dead cells is recognized by phagocytic cells, which initiate engulfment of such apoptotic bodies and thus ensure timely and safe disposal of cell remnants.
الاكثر قراءة في الكيمياء الحيوية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية

قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاباً يوثق تاريخ السدانة في العتبة العباسية المقدسة
"المهمة".. إصدار قصصي يوثّق القصص الفائزة في مسابقة فتوى الدفاع المقدسة للقصة القصيرة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)