11번
발문
lipid bilayer가 손상되었을 때 hemimicelle로 형성되지 않는 이유를 서술하시오.
(교과서 10단원 수록 문제, 그림도 교과서에 있음)
관련 내용
해설
이유: 인지질의 분자 형태(molecular shape) 때문
Micelle은 원뿔형(cone shape) 지질(예: lysolecithin, 지방산)이 형성:
- 머리 부분이 넓고 꼬리 부분이 좁은 구조 → 곡률이 큰 구형 미셀 형성
반면 세포막을 이루는 인지질(phospholipid)은 원통형(cylindrical shape):
- 친수성 머리 부분의 단면적 ≈ 소수성 꼬리 두 개의 단면적
- 이 형태는 평평한 이중층(bilayer) 형성에 최적화
따라서 lipid bilayer가 손상되어 가장자리(edge)가 노출되면:
- 소수성 꼬리가 물에 노출되는 것을 피하기 위해 자발적으로 가장자리가 휘어 봉합됨 (자가 봉합, self-sealing)
- Hemimicelle(반미셀) 형성은 인지질의 원통형 구조 때문에 기하학적으로 불안정
- 손상된 막은 구형 소포(vesicle) 를 형성하거나 인접 막과 융합하는 방향으로 진행됨
→ 인지질의 cylindrical geometry가 bilayer 자가봉합을 유도하고 hemimicelle을 방지.