Charakterystyka fosfolipidów, struktura, funkcje, typy

Termin fosfolipid Służy w odniesieniu do biomolekuł o charakterze lipidowym, które mają w swoich strukturach, szczególnie w swoich głowach polarnych, grupie fosforanowej, i że jako główny szkielet mogą mieć 3-fosforan lub sfinumy cząsteczki glicerolu glicerolowego.

Jednak wielu autorów, gdy wspominają o fosfolipidach, zwykle odnosi się do gliceofosfolipidów lub fosfoglicerydów, które są lipidami pochodzącymi z 3-fosforanowych glicerolu, do których są one esteryfikowane, w węglach pozycji 1 i 2, dwa łańcuchy kwasów tłuszczowych i różnice w stopniach nasycenia nasycające.

Schemat struktury fosfolipidów (źródło: OpenStax [CC przez 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/4.0)] przez Wikimedia Commons)

Fosfoglicerydy reprezentują najważniejszą grupę lipidów błonowych i rozróżniają głównie tożsamość grup podstawników zjednoczonych z grupą fosforanową w pozycji C3 glicerolu.

Fosfatydylocholina, fosfatydyloetanoloamina, fosfatydyloseryna i fosfatydyloinitol są najbardziej widocznym fosfolipidami, zarówno ze względu na ich obfitość, jak i znaczenie funkcji biologicznych, które wywierają w komórkach.

[TOC]

Charakterystyka

Podobnie jak każdy inny lipid, fosfolipidy są również cząsteczkami amfipatycznymi, to znaczy mają hydrofilowy koniec polarny, często znany jako „głowa polarna” i koniec apolowy, który nazywa się „ogonem apolowym”, który ma charakterystykę hydrofobową.

W zależności od charakteru grup głowy lub grup polarnych i łańcuchów alifatycznych każdy fosfolipid ma różne cechy chemiczne, fizyczne i funkcjonalne. Podstawienia polarne mogą być anionowe (o ujemnym obciążeniu netto), ztolionionicznym lub kationowym (z dodatnim obciążeniem netto).

Fosfolipidy są rozmieszczone „asymetrycznie” w błonach komórkowych, ponieważ mogą być mniej lub bardziej wzbogacone przez jeden lub inny typ, co jest również prawdziwe dla każdego monolajskiego wnętrza zewnętrznego lub komórkowego wnętrza.

Rozkład tych złożonych cząsteczek zależy ogólnie od enzymów odpowiedzialnych za ich syntezę, które są jednocześnie modulowane przez wewnętrzne potrzeby każdej komórki.

Struktura

Większość fosfolipidów, jak wspomniano powyżej, to lipidy składane na 3-fosforanowym szkielecie glicerolu; I dlatego są również znane jako glyceofosfolipidy lub fosfoglicerydy.

Jego polarna głowica składa się z grupy fosforanowej przywiązanej węglem w pozycji C3 glicerolu, do której grupy podstawnikowe lub „grupy główne” są zjednoczone za pomocą wiązania fosfodi. To te grupy nadają tożsamość każdemu fosfolipidowi.

Region apolarski jest reprezentowany w nieterpolowych ogonach, które składają się z łańcuchów kwasów tłuszczowych połączonych z węglowodanami pozycji C1 i C2 3-fosforanowej cząsteczki glicerolu za pomocą połączeń estrowych lub eterowych (eter-fosfolipidów).

Schemat fosfolipidów w błonie (Źródło: TVanb przez Wikimedia Commons)

Inne fosfolipidy mają podstawowy szkielet do cząsteczki fosforanu dihydroksyacetonu.

Może ci służyć: dystrofina: charakterystyka, struktura i funkcje

W wielu fosfolipidach o znaczeniu biologicznym kwas tłuszczowy w pozycji C1 jest nasyconym kwasem tłuszczowym między 16 a 18 atomami węgla, podczas gdy pozycja C2 jest często nienasycona i długa (między 18 a 20 atomami węgla).

Zwykle w fosfolipidach nie znaleziono kwasów tłuszczowych o rozgałęzionych łańcuchach.

Najprostszym fosfolipidem jest kwas fosfatydowy, który składa się z 3-fosforanu połączonego z dwoma łańcuchami kwasów tłuszczowych (3-fosforan glicerolu 1,2-diopol) 3-fosforan). Jest to kluczowy pośrednik do tworzenia innych glicerofosfolipidów.

Funkcje

Strukturalny

Fosfolipidy, wraz z cholesterolu i sfingolipidami, są głównymi elementami strukturalnymi do tworzenia błon biologicznych.

Membrany biologiczne umożliwiają istnienie komórek, które składają się na wszystkie żywe organizmy, a także organelli wewnątrz tych komórek (podział komórkowy).

Fosfolipidy są istotną częścią biura lipidowego

Właściwości fizykochemiczne fosfolipidów określają cechy sprężyste, płynność i zdolność powiązaną z kompleksowymi i obwodowymi białkami błon komórkowych.

W tym sensie białka związane z błonami oddziałują głównie z grupami polarnymi fosfolipidów i są z kolei te grupy, które nadają specjalne charakterystyki powierzchni lipidowej dwuosobowej.

Niektóre fosfolipidy również przyczyniają się do stabilizacji wielu przenośników, a inne pomagają zwiększyć lub zwiększyć ich aktywność.

Komunikacja komórkowa

Jeśli chodzi o komunikację komórkową, istnieją niektóre fosfolipidy, które spełniają określone funkcje. Na przykład fosfaryozytole są ważnymi źródłami drugiego posłańców, którzy uczestniczą w procesach sygnalizacji komórkowej w błonach, w których się znajdują.

Fosfatydyloseryna, ważna fosfolipid powiązana zasadniczo z wewnętrzną monowarstwą błony plazmatycznej, została opisana jako cząsteczka „wskaźnika” lub „markera” w komórkach apoptotycznych, ponieważ jest ona translokowana do zewnętrznej monowarstwy podczas zaproponowanych procesów śmierci.

Energia i metabolizm

Podobnie jak reszta lipidów błonowych, fosfolipidy są ważnym źródłem energii kalorii, a także prekursorami biogenezy błonowej.

Łańcuchy alifatyczne (kwasy tłuszczowe), które składają się na ich apolarne ogony, są wykorzystywane przez złożone trasy metaboliczne, przez które duże ilości energii są ekstrahowane w postaci ATP, energia niezbędna do realizacji większości procesów komórkowych niezbędnych.

Inne funkcje

Niektóre fosfolipidy pełnią inne funkcje jako część materiałów specjalnych w niektórych tkankach. Na przykład dipalmil-fosfatydylocholina jest jednym z głównych składników środka powierzchniowo czynnego płucnego, który jest złożoną mieszaniną białek i lipidów, których funkcją jest zmniejszenie napięcia powierzchniowego w płucach podczas wydechu.

Może ci służyć: Agar cytryniany Simmons

Chłopaki

Kwasy tłuszczowe zjednoczone z 3-fosforanowym szkieletem glicerolu dla niektórych komórek w tym samym organizmie.

-Glicerofosfolipidy

Glicerofosfolipidy lub fosfoglicerydy są najliczniejszą klasą lipidów w naturze. Tak bardzo, że są one powszechnie używane do opisania wszystkich fosfolipidów. Są one występujące głównie jako elementy strukturalne błon komórkowych, ale można je również rozpowszechniać w innych częściach komórki, chociaż w znacznie niższym stężeniu.

Jak wspomniano w całym tym tekście, jego struktura jest tworzona przez 3-fosforan glicerolu o 1,2-diakol glicerolu, do którego łączy się, za pomocą wiązania fosfodiéstera, innej cząsteczki o cechach polarnych, która nadaje określoną tożsamość każdej grupie glicerolipidowej.

Zasadniczo te cząsteczki są alkoholi, takie jak etanolamina, wzgórze, seryna, glicerol lub inozytol, które tworzyły fosfatydyloleminy, fosfatydylookoliny, fosfatydylooseryny, fosfatydyloglicereno i fosfatydyloinozytomie.

Ponadto mogą występować różnice między fosfolipidami należącymi do tej samej grupy związanej z długością i stopniem nasycenia łańcuchów alifatycznych, które tworzą nie apolowe ogony tego samego.

Klasyfikacja

Zgodnie z cechami grup polarnych glyceofosforany są klasyfikowane jako:

- Glyceofospolipidy negatywnie obciążone, takie jak fosfatydyloinozytol 4.5-bifampatia.

- Neutralne glicerofosfolipidy, takie jak fosfatydyloseryna.

- Glyceofosfalipidy dodatnio obciążone, takie jak fosfatydylocholina i fosfatydyletalamina.

-Eter-fosfolipidy i plazmalogeny

Chociaż funkcja, którą ćwiczą, nie jest na pewno znane, wiadomo, że ten rodzaj lipidów występuje w błonach komórkowych niektórych tkanek zwierzęcych i w niektórych organizmach jednokomórkowych.

Jego struktura różni się od najczęstszych fosfolipidów typem łącza za pomocą glicerolu, łańcuchów kwasów tłuszczowych, ponieważ jest to łącze typu eteru, a nie estr. Te kwasy tłuszczowe mogą być nasycone lub nienasycone.

W przypadku plazmalogenów łańcuchy kwasów tłuszczowych są powiązane z fosforanem szkieletu dihydroksyacetonu za pomocą podwójnego wiązania z węgliami C1 lub C2.

Plazmalogeny są szczególnie obfite w komórkach tkanek serca większości kręgowców; i wiele bezkręgowców, bakterii halofitów i niektórych protistów rzęskowych ma błony wzbogacone o tego typu fosfolipidy.

Wśród kilku znanych funkcji tych lipidów znajduje się przykład czynnika aktywującego płytki u kręgowców, który jest alky-fosfolipidem.

Może ci służyć: czynniki biotyczne i abiotyczne

-SphingomyieLinas

Chociaż można je podzielić wraz z sfingolipidami, ponieważ w głównym szkielecie zawierają one cząsteczkę sfinksyny zamiast glicerolu 3-fosforanowego, lipidy te reprezentują drugą najliczniejszą klasę fosfolipidów błonowych.

Do grupy aminowej sfinksyny, za pomocą wiązania amida, łańcucha kwasu tłuszczowego, który tworzy ceramid. Pierwotna grupa hydroksylowa sferksyny jest esteryfikowana fosforylcholiną, co powoduje sfingomię.

Te fosfolipidy, jak sama nazwa wskazuje, wzbogacają osłonki mielinowe otaczające komórki nerwowe, które mają ogromne znaczenie w przenoszeniu impulsów nerwowych.

Gdzie oni są?

Jak wskazują ich funkcje, fosfolipidy występują głównie jako strukturalna część biura lipidowej.

Te lipidy są powszechne we wszystkich organizmach eukariotycznych, a nawet w wielu prokariotach, gdzie wykonują podobne funkcje.

Przykład głównych fosfolipidów

Jak wielokrotnie wspomniano, glyceofosfalipidy są najważniejszymi i obfitymi fosfolipidami w komórkach każdego żyjącego organizmu. Spośród nich fosfatydylocholina reprezentuje ponad 50% fosfolipidów w błonach eukariotycznych. Ma niemal cylindryczną formę, więc można go zorganizować w płaskich dwuwarstwach lipidowych.

Z drugiej strony fosfatydytyletanoloamina jest również niezwykle obfita, ale jej struktura jest „stożkowa”, więc nie jest samowystarczalna jako bicapas i jest zwykle związana z miejscami, w których w błonie znajdują się krzywizny w błonie.

Bibliografia

1. Garrett, r., I Grisham, C. (2010). Biochemia (czwarta edycja.). Boston, USA: Brooks/Cole. Cengage Learning.
2. Koolman, J., & Roehm, k. (2005). ATLAS OF BIOCHEMIORD COLOR (2 ed.). Nowy Jork, USA: Thieme.
3. Li, J., Wang, x., Zhang, t., Wang, c., & Huang, Z. (2014). Przegląd fosfolipidów i ich zastosowań w systemach dostarczania leków. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, 1-18.
4. Luckey, m. (2008). BIOLOGIA Membrana strukturalna: z podstawami biochemicznymi i biofizycznymi. Cambridge University Press.
5. Mathews, c., Van Holde, K., & Ahern, K. (2000). Biochemistry (3. wydanie.). San Francisco, Kalifornia: Pearson.
6. Murray, r., Bender, d., Botham, k., Kennelly, s. 1., Rodwell, v., I Weil, p. (2009). Ilustrowana biochemia Harpera (28. wydanie.). McGraw-Hill Medical.
7. Nelson, zm. L., & Cox, m. M. (2009). Zasady biochemii lehninger. Omega Editions (ed.).
8. Van Meer, G., Voelker, zm. R., & Feigenson, G. W. (2008). Lipidy membrane: gdzie są i jak się zachowują. Nature Reviews, 9, 112-124.