Methods in Membrane Biology: Volume 8

اگرچه تنها جلد این مجموعه نیست که در آن لیپیدها مورد بحث قرار گرفته است، جلد حاضر به طور کامل به روش‌هایی برای مطالعه لیپیدهای غشایی اختصاص دارد. حتی در حال حاضر، زمانی که پروتئین های غشایی به درستی مورد توجه قرار گرفته اند، این تاکید بر لیپیدهای غشا مناسب است. اساساً تمام فسفولیپیدها و استرول های سلول ها در غشاها هستند. علاوه بر این، اگرچه پروتئین‌های غشایی قطعاً از اهمیت بالایی برخوردار هستند، اما هرچه بیشتر در مورد خواص عملکردی پروتئین‌های غشایی بیاموزیم، بیشتر از ویژگی‌های منحصر به فرد فسفولیپیدها قدردانی می‌کنیم که بدون آن غشاهای بیولوژیکی غیرممکن هستند. دوگانگی آبگریز-آب دوست فسفولیپیدها، در واقع مستلزم ارتباط آنها، در یک محیط آبی، به یک غشای دو بعدی است که در یک بعد مولکولی ضخیم است، اما در دو بعد دیگر نسبتاً نامحدود است. ساختاری متشکل از مولکول‌های کوچک، بدون پیوند کووالانسی، و بنابراین، بی‌نهایت متحرک و متغیر، اما ساختاری با پایداری زیاد و تا حد زیادی غیرقابل نفوذ به بیشتر مولکول‌های زیستی. بسیاری از لیپیدهای قطبی آمفی پاتیک - فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها و اسفنگولیپیدها - که در ماهیت گروه های سر قطبی و اسیدهای چرب آنها به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت هستند، این ویژگی های تشکیل غشا را دارند. این تغییرات در ساختار طیف وسیعی از فعل و انفعالات خاص را بین لیپیدهای غشاء و بین لیپیدها و پروتئین ها فراهم می کند و همچنین غشاهایی با سیالیت متغیر اما کنترل شده را فراهم می کند. به این ترتیب، فسفولیپیدها محیط مناسبی را برای پروتئین های غشایی عملکردی فراهم می کنند و همچنین به طور قابل توجهی فعالیت های کاتالیزوری آنها را تعدیل می کنند.

Although not the only volume in this series in which lipids are discussed, the present volume is devoted entirely to methods for the study of membrane lipids. Even now, when membrane proteins are properly receiving so much attention, this emphasis on membrane lipids is appropriate. Essentially all of the phospholipids and sterols of cells are in membranes. Moreover, although membrane proteins are certainly of utmost importance, the more we learn about the functional properties of membrane proteins, the more we appreciate the unique features of phospholipids, without which biological membranes would be impossible. The hydrophobic-hydrophilic duality of phospholipids allows, indeed requires, their association, in an aqueous environment, into an essentially two-dimensional membrane-only molec­ ularly thick in one dimension but relatively infinite in the other two; a structure composed of small molecules, not covalently linked, and therefore, infinitely mobile and variable, but yet a structure with great stability and one largely impermeable to most biomolecules. These membrane-forming properties are shared by many amphipathic polar lipids-phospholipids, glycolipids, and sphingolipids-that differ significantly from each other in the nature of their polar head groups and their fatty acids. These variations in structure allow a range of specific interactions among membrane lipids and between lipids and proteins and also provide for membranes of variable, but controlled, fluidity. In this way, phospholipids provide an appropriate milieu for functional membrane proteins and also significantly modulate their catalytic activities.