fosfolipidenoppervlak

Fosfolipidenoppervlak verwijst naar het oppervlak dat fosfolipidemoleculen vormen in een waterige omgeving, bijvoorbeeld aan de buitenkant van een membraan of als monolagen op een wateroppervlak. Fosfolipiden zijn amphifiel: ze hebben een hydrofiele kop en twee hydrofoob gestapelde vetzuurstaarten. De kop bestaat meestal uit een glycerol-backbone met een fosfaatgroep en een polariteitspunt (headgroep) zoals choline, ethanolamine of serine. In water organiseren deze moleculen zich zodanig dat de kopgroepen water toestaan terwijl de staarten naar elkaar toe liggen, waardoor een stabiele structuur ontstaat.

In biologische membranen vormen fosfolipiden een bilayer: kopgroepen bevinden zich aan de waterige kanten van de cel of organelmembranen, terwijl de hydrofobe staarten binnenkant van de laag liggen. Daardoor hebben membranen twee bilaterale bladlagen met een hydrofobe kern. De oppervlaktestructuur is beïnvloed door de headgroepen, de lading en de aanwezigheid van andere lipiden zoals cholesterol. Bij fysiologische pH-omstandigheden is de kop van sommige fosfolipiden neutraal, bij andere kan deze negatief geladen zijn, wat invloed heeft op interacties met water, ionen en eiwitten.

Fosfolipidenoppervlak vertoont temperatuurafhankelijke fases en dynamiek; bij verschillende samenstellingen kan overgaan plaatsvinden tussen een gelachtige en een vloeibare (liquid-crystalline) fase. Dit heeft invloed op vloeibaarheid en doorlaatbaarheid van de membraan en op de manier waarop membraanproteïnen zich organiseren. Experimenten met Langmuir-monolagen geven inzicht in oppervlakdruk en packingspatronen. Fosfolipidenoppervlak is daarmee fundamenteel voor begrip van membraanstructuur, materiaaleigenschappen en biochemische interacties.