Po pierwsze, ważne jest, aby rozróżnić rodzaje kwasów tłuszczowych, które mogą tworzyć błonę komórkową:
Zauważ, że zarówno cis- i trans-kwasy tłuszczowe są nienasycone, różnica polega na konformacji wokół podwójnego wiązania. Kwas tłuszczowy trans jest mniej więcej linią prostą, podczas gdy kwas tłuszczowy cis ma zauważalne „załamanie” w punkcie podwójnego wiązania.
Teraz, sugerowany mechanizm molekularny za zagrożeniami dla zdrowia związanymi z kwasami tłuszczowymi trans ma do czynienia z właściwością błony komórkowej zwanej płynnością błony. Ta właściwość wpływa na zdolność komórki do wysyłania i odbierania sygnałów, i to bardzo wpływa na funkcję wielu białek, których struktura i rola są zależne od stanu błony. Błona musi być wystarczająco płynna, aby prawidłowo spełniać swoje zadanie.
(Jeśli nie masz czasu na czytanie długiej odpowiedzi, możesz teraz przeskoczyć do ostatniego akapitu. W przeciwnym razie, kontynuuj…)
Jedną z głównych funkcji błony komórkowej jest oddzielenie wnętrza komórki od świata zewnętrznego, w celu kontrolowania środowiska wewnętrznego komórki, pomagania jej w unikaniu szkód z otaczającego środowiska i radzenia sobie ze szkodliwymi substancjami lub niekorzystnymi warunkami życia. Jednakże, komórka musi komunikować się ze światem zewnętrznym poprzez różne mechanizmy sygnalizacyjne, które obejmują wysyłanie i odbieranie sygnałów chemicznych, jak również przystosowywać się do różnych warunków życia. Aby to zrobić, komórka musi posiadać błonę o dynamicznej strukturze, czyli taką, która będzie w stanie dostosować się do otaczającego ją środowiska. Ewolucja zadecydowała, że może to być najlepiej osiągnięte przez dwuwarstwę lipidową.
Ten obraz pokazuje część błony komórkowej, która jest zbudowana z wielu kwasów tłuszczowych w formacji, która jest uważana za najbardziej stabilną energetycznie, ze względu na hydrofobowe/hydrofilowe interakcje kwasów tłuszczowych między sobą i z otaczającą wodą. Ten obraz pokazuje również, jak cholesterol jest osadzony tu i tam w bilayer.Miara płynności membrany wynika z rodzaju kwasów tłuszczowych, które tworzą go i membrany zawartości cholesterolu.
Ujmując to prosto, im więcej prostych kwasów tłuszczowych w błonie, tym bardziej sztywne (tj. mniej płynne) będzie. Im więcej „przerw” w hydrofobowych interakcjach między ogonami kwasów tłuszczowych (przez „zagięcia” w ogonach lub cholesterol), tym bardziej płynna będzie błona.
Powyższy rysunek pokazuje dwa różne stany błony. Po prawej stronie membrana zawiera głównie proste (tj. nasycone i/lub trans) kwasy tłuszczowe, co powoduje, że membrana jest bardziej sztywna i lepka. Taki stan utrudnia komórce komunikację z otoczeniem (sygnały chemiczne nie mogą łatwo wniknąć do komórki, białka w błonie są mniej ruchliwe, itd.).Po lewej stronie błona zawiera więcej nienasyconych kwasów tłuszczowych o konformacji cis. Załamanie”, które charakteryzuje kwasy tłuszczowe cis, jest głównym powodem, dla którego błona jest bardziej płynna – utrudnia ono sklejanie się ogonów kwasów tłuszczowych ze względu na przyciąganie hydrofobowe.Cholesterol służy temu samemu celowi, co te „załamania”, zakłócając przyciąganie między hydrofobowymi ogonami kwasów tłuszczowych. Jest to bardzo ważna rola cholesterolu w praktycznie wszystkich komórkach ciała, co sprawia, że cholesterol jest bardzo ważną cząsteczką w organizmie.
Podsumowując, kwasy tłuszczowe trans są uważane za niezdrowe, ponieważ po spożyciu w większości pozostaną nienaruszone (tzn. nie będą metabolizowane; ponieważ ta forma kwasów tłuszczowych nie występuje w przyrodzie, enzymy organizmu mają ograniczoną zdolność do ich katabolizowania), a następnie mogą przenikać przez błony komórkowe, tworzyć sztywne wiązania hydrofobowe z innymi kwasami tłuszczowymi i zmniejszać ogólną płynność błony.
Zobacz Dietę i HD – artykuł z Uniwersytetu Stanforda.
.