Fosfolipidegenskaper, struktur, funksjoner, typer

Begrepet fosfolipid Det brukes til å referere til biomolekyler av en lipidkarakter som de har i strukturene sine, spesielt i sine polare hoder, en fosfatgruppe, og at de som et hovedskjelett kan ha et 3-fosfat eller en sphiny glycerol-molekyl.

Mange forfattere, når de nevner fosfolipider, refererer imidlertid vanligvis til glyceofosfolipider eller fosfoglyserider, som er lipider avledet fra 3-fosfatglyserol som de er esterifiserte, i karboner med posisjon 1 og 2, to kjeder med fettsyrer og varierende lippasjonsregelser.

Skjema for strukturen til en fosfolipid (Kilde: OpenStax [CC med 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/4.0)] via Wikimedia Commons)

Fosfoglyserider representerer den viktigste membranlipidgruppen og kjennetegnes hovedsakelig av identiteten til substituentgruppene forenet til fosfatgruppen i C3 -posisjonen til glyserol.

Fosfatidylkolin, fosfatidyletanolamin, fosfatidylserin og fosfatidylinitol er de mest fremtredende fosfolipider, både for deres overflod og for viktigheten av de biologiske funksjonene de utøver i celler.

[TOC]

Kjennetegn

Som alle andre lipid, er fosfolipider også amfipatiske molekyler, det vil si at de har en hydrofil polar ende, ofte kjent som "polarthode" og en apolar ende som kalles "apolar hale", som har hydrofobe egenskaper.

Avhengig av arten av hodegruppene eller polargruppene og de alifatiske kjedene, har hver fosfolipid forskjellige kjemiske, fysiske og funksjonelle egenskaper. Polare substituenter kan være anioniske (med en negativ nettbelastning), zwitterionisk eller kationisk (med positiv nettbelastning).

Fosfolipider distribueres "asymmetrisk" i cellemembraner, siden disse kan være mer eller mindre beriket av en eller annen type, noe som også er sant for hvert Monolay -ytre eller celleinteriør.

Fordelingen av disse komplekse molekylene avhenger generelt av enzymene som har ansvaret for syntesen, som samtidig er modulert av de iboende behovene til hver celle.

Struktur

De fleste fosfolipider, som nevnt ovenfor, er lipider som er samlet på et 3-fosfatglyserolskjelett; Og det er derfor de også er kjent som glyceophospholipider eller fosfoglyserider.

Det polare hodet er sammensatt av den karbon -festede fosfatgruppen i C3 -posisjonen til glyserolen som substituentgruppene eller "hodegruppene" er forent ved hjelp av en fosfodi -foeting -binding. Det er disse gruppene som gir identitet til hver fosfolipid.

Det apolare området er representert i de apolare halene, som er sammensatt av fettsyrekjedene knyttet til karbonatomer i posisjoner C1 og C2 i 3-fosfatglyserolmolekylet ved hjelp av ester- eller eterkoblinger (eter-fosfolipider).

Skjema for en fosfolipid i en membran (kilde: TVANB via Wikimedia Commons)

Andre fosfolipider har et baseskjelett til et dihydroksyacetonfosfatmolekyl som fettsyrer også er sammen med eterbindinger.

Kan tjene deg: dystrofin: Kjennetegn, struktur og funksjoner

I mange fosfolipider av biologisk betydning er fettsyre i C1 -stilling en mettet fettsyre mellom 16 og 18 karbonatomer, mens den for posisjon C2 ofte er umettet og mer lang (mellom 18 og 20 atomer av karbon).

Normalt, i fosfolipider, blir ikke fettsyrer med forgrenede kjeder funnet.

Den enkleste fosfolipidet er fosfatidsyre, som består av et 3-fosfat koblet til to fettsyrekjeder (1,2-diakelglyserol 3-fosfat) 3-fosfat). Dette er nøkkelformidleren for dannelse av andre glyserofosfolipider.

Funksjoner

Strukturell

Fosfolipider, sammen med kolesterol og sfingolipider, er de viktigste strukturelle elementene for dannelse av biologiske membraner.

Biologiske membraner muliggjør eksistensen av celler som utgjør alle levende organismer, så vel som for organeller inne i disse cellene (celleavdelinger).

Fosfolipider er en essensiell del av lipid Bilay

De fysisk -kjemiske egenskapene til fosfolipider bestemmer elastiske egenskaper, fluiditet og assosiasjonskapasitet med omfattende og perifere proteiner av cellemembraner.

I denne forstand interagerer proteinene assosiert med membranene hovedsakelig med de polare gruppene av fosfolipider og er disse gruppene på sin side som gir spesielle egenskaper til overflaten til lipidbikapas at de er en del av.

Enkelte fosfolipider bidrar også til stabilisering av mange transportbåndproteiner og andre hjelper til med å øke eller forbedre aktiviteten.

Cellulær kommunikasjon

Når det gjelder cellulær kommunikasjon, er det noen fosfolipider som oppfyller spesifikke funksjoner. For eksempel er fosfaryositoler viktige kilder til andre budbringere som deltar i cellesignaleringsprosessene i membranene der de blir funnet.

Fosfatidylserin, en viktig fosfolipid assosiert med det indre monolaget i plasmamembranen, er blitt beskrevet som en "indikator" eller "markør" -molekyl i apoptotiske celler, ettersom det er translokert til det ytre monolaget under de programmerte dødsprosessene.

Energi og metabolisme

I likhet med resten av membranlipidene, er fosfolipider en viktig kilde til kalorienergi, så vel som forløpere for membranal biogenese.

Alifatiske kjeder (fettsyrer) som utgjør sine apolare haler brukes gjennom komplekse metabolske ruter som store mengder energi blir trukket ut i form av ATP, energi som er nødvendig for å utføre de fleste cellulære prosesser viktige.

Andre funksjoner

Visse fosfolipider oppfyller andre funksjoner som en del av spesielle materialer i noen vev. Dipalmityl-fosfatidylkolin, for eksempel, er en av hovedkomponentene i pulmonal overflateaktivt middel, som er en kompleks blanding av proteiner og lipider hvis funksjon er å redusere overflatespenningen i lungene under utånding.

Kan tjene deg: Simmons Citrate Agar

Folkens

Fettsyrer forenet seg til 3-fosfatglyserolskjelettet for visse celler i samme organisme.

-Glyserofosfolipider

Glyserofosfolipider eller fosfoglyserider er den mest tallrike klassen av lipider i naturen. Så mye at de ofte brukes til å beskrive alle fosfolipider. De finnes hovedsakelig som strukturelle elementer i cellemembraner, men de kan også distribueres i andre deler av cellen, selv om de er i mye lavere konsentrasjon.

Som nevnt i hele denne teksten, dannes strukturen av et 1,2-diaklycerolmolekyl 3-fosfat som det blir med, ved hjelp av en fosfodiésterbinding, et annet molekyl med polare egenskaper som gir en spesifikk identitet til hver glyserolipidgruppe.

Generelt er disse molekylene alkoholer som etanoolamin, bakke, serin, glyserol eller inositol, som dannet fosfatidyletalaminer, fosfatidylkoliner, fosfatidylseriner, fosfatidylglyserol og fosfatidylinositler.

I tillegg kan det være forskjeller mellom fosfolipider som tilhører samme gruppe relatert til lengden og graden av metning av de alifatiske kjedene som utgjør de apolare halene til samme.

Klassifisering

I henhold til egenskapene til polargrupper er glyceofosfater klassifisert som:

- Glyceophospolipider lastet negativt, for eksempel fosfatidylinositol 4,5-bifampathi.

- Nøytral glyserofosfolipider, for eksempel fosfatidylserin.

- Glyceofosfalipider positivt belastet, for eksempel fosfatidylkolin og fosfatidyletalamin.

-Eter-fosfolipider og plasmalogener

Selv om funksjonen de trener ikke er kjent med sikkerhet, er det kjent at denne typen lipider finnes i cellemembranene i noen dyrevev og i de av noen encellede organismer.

Strukturen skiller seg fra de vanligste fosfolipidene etter koblingstypen ved hjelp av glyserol, fettsyrekjeder, siden det er en etertype -kobling og ikke ester. Disse fettsyrene kan være mettede eller umettede.

Når det.

Plasmalogener er spesielt rikelig i hjertevevsceller fra de fleste virveldyr; og mange virvelløse dyr, halofyttbakterier og noen cilierte protister har membraner beriket med denne typen fosfolipider.

Blant de få kjente funksjonene til disse lipidene er eksemplet på blodplateaktiverende faktor i virveldyr, som er en alky-fosfolipid.

Kan tjene deg: Biotiske og abiotiske faktorer

-Sphingomyielinas

Selv om de kunne klassifiseres sammen med sfingolipidene, siden de i hovedskjelettet inneholder et sfinxinmolekyl i stedet for et 3-fosfatglyserol, representerer disse lipidene den nest rikeste klassen av membranfosfolipider.

Til aminogruppen i sfinxinet, ved hjelp av en Amida -binding, en fettsyrekjede, som danner en ceramid. Den primære hydroksylgruppen av sfinxinet er forestret med fosforylkolin, noe som resulterer i en sfingomyeline.

Disse fosfolipidene, som navnet tilsier, beriker myelinskjedene som omgir nerveceller, som har en stor prominens i overføringen av nerveimpulser.

Hvor er de?

Som indikert av deres funksjoner, blir fosfolipider stort sett funnet som en strukturell del av lipid bilay.

Disse lipidene er vanlige i alle eukaryote organismer og til og med i mange prokaryoter, der de utøver lignende funksjoner.

Eksempel på hovedfosfolipider

Som nevnt gjentatte ganger, er glyceofosfalipider de viktigste og rikelig fosfolipider i cellene i enhver levende organisme. Av disse representerer fosfatidylkolin mer enn 50% av fosfolipider i eukaryote membraner. Den har en nesten sylindrisk form, så den kan organiseres i flate lipidbikapas.

Fosfatidyletanolamin er derimot også ekstremt rikelig, men strukturen er "konisk", så den ikke -monteres som bicapas og er vanligvis assosiert med stedene der det er krumninger i membranen.

Referanser

1. Garrett, r., & Grisham, C. (2010). Biokjemi (4. utg.). Boston, USA: Brooks/Cole. Cengage Learning.
2. Koolman, J., & ROEHM, K. (2005). Atlas of Biochemistry Color (2. utgave.). New York, USA: Thieme.
3. Li, J., Wang, x., Zhang, t., Wang, c., & Huang, Z. (2014). En gjennomgang av fosfolipider og deres applikasjoner i medikamentleveringssystemer. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, 1-18.
4. Luckey, m. (2008). Biologi strukturell membran: med biokjemiske og biofysiske fundamenter. Cambridge University Press.
5. Mathews, c., Van Holde, K., & Ahern, K. (2000). Biokjemi (3. utg.). San Francisco, California: Pearson.
6. Murray, r., Bender, d., Botham, k., Kennelly, p., Rodwell, v., & Weil, P. (2009). Harpers illustrerte biokjemi (28. ed.). McGraw-Hill Medical.
7. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger prinsipper for biokjemi. Omega Editions (5. ed.).
8. Van Meer, G., Voelker, d. R., & Feigenson, G. W. (2008). Membranlipider: Hvor de er og hvordan de oppfører seg. Nature Reviews, 9, 112-124.