Fosfolipidenkenmerken, structuur, functies, typen

De voorwaarde fosfolipide Het wordt gebruikt om te verwijzen naar biomoleculen van lipide aard die ze in hun structuren hebben, met name in hun polaire hoofden, een fosfaatgroep, en dat ze als een belangrijk skelet een 3-fosfaat of een sphiny glycerolmolecuul kunnen hebben.

Veel auteurs echter, wanneer ze fosfolipiden noemen, verwijzen meestal meestal naar glyceofosfolipiden of fosfoglyceriden, die lipiden zijn afgeleid van 3-fosfaatglycerol waartoe ze worden versterkend, in koolstoffen van posities 1 en 2, twee ketens van vetzuren en variërende verzadigingsdaad.

Schema van de structuur van een fosfolipide (Bron: OpenStax [CC door 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/4.0)] via Wikimedia Commons)

Fosfoglyceriden vertegenwoordigen de belangrijkste membraanlipidegroep en worden voornamelijk onderscheiden door de identiteit van de substituentgroepen verenigd met de fosfaatgroep in de C3 -positie van de glycerol.

Fosfatidylcholine, fosfatidyletanolamine, fosfatidylserine en fosfatidylinitol zijn de meest prominente fosfolipiden, zowel voor hun overvloed als voor het belang van de biologische functies die ze in cellen uitoefenen.

[TOC]

Kenmerken

Net als elk ander lipide zijn fosfolipiden ook amfipatische moleculen, dat wil zeggen dat ze een hydrofiel polair uiteinde hebben, vaak bekend als "polaire kop" en een apolair uiteinde dat "apolaire staart" wordt genoemd, die hydrofobe kenmerken heeft.

Afhankelijk van de aard van de hoofdgroepen of polaire groepen en de alifatische ketens, heeft elk fosfolipide verschillende chemische, fysische en functionele kenmerken. Polaire substituenten kunnen anionisch zijn (met een negatieve netto belasting), zwitterionisch of kationisch (met positieve netto belasting).

Fosfolipiden worden "asymmetrisch" verdeeld in celmembranen, omdat deze min of meer kunnen worden verrijkt door een of ander type, wat ook waar is voor elke exterieur van de monolay of cel.

De verdeling van deze complexe moleculen hangt in het algemeen af ​​van de enzymen die de leiding geven aan hun synthese, die tegelijkertijd worden gemoduleerd door de intrinsieke behoeften van elke cel.

Structuur

De meeste fosfolipiden, zoals hierboven vermeld, zijn lipiden die worden geassembleerd op een 3-fosfaat glycerol skelet; En daarom staan ​​ze ook bekend als glyceofosfolipiden of fosfoglyceriden.

Het polaire hoofd is samengesteld uit de koolstof -aangetaste fosfaatgroep in de C3 -positie van de glycerol waaraan de substituentgroepen of "hoofdgroepen" verenigd zijn door middel van een fosfodi -foeting binding. Het zijn deze groepen die identiteit geven aan elke fosfolipide.

Het apolaire gebied is weergegeven in de apolaire staarten, die zijn samengesteld uit de vetzuurketens gekoppeld aan koolstoffen van posities C1 en C2 van het 3-fosfaat glycerolmolecuul door middel van ester- of etherverbindingen (ether-fosfolipiden)).

Schema van een fosfolipide in een membraan (bron: TVANB via Wikimedia Commons)

Andere fosfolipiden hebben een basisskelet naar een dihydroxyacetonfosfaatmolecuul waaraan vetzuren ook worden verbonden door etherbindingen.

Kan u van dienst zijn: dystrofine: kenmerken, structuur en functies

In veel fosfolipiden van biologisch belang is vetzuur in C1 -positie een verzadigd vetzuur tussen 16 en 18 koolstofatomen, terwijl die van positie C2 vaak onverzadigd en langer is (tussen 18 en 20 koolstofatomen).

Normaal gesproken worden in fosfolipiden geen vetzuren met vertakte ketens gevonden.

Het eenvoudigste fosfolipide is fosfatidinezuur, dat bestaat uit een 3-fosfaat gekoppeld aan twee vetzuurketens (1,2-diacil glycerol 3-fosfaat) 3-fosfaat). Dit is de belangrijkste tussenpersoon voor de vorming van andere glycerofosfolipiden.

Functie

Structureel

Fosfolipiden, samen met cholesterol en sfingolipiden, zijn de belangrijkste structurele elementen voor de vorming van biologische membranen.

Biologische membranen maken het bestaan ​​van cellen mogelijk die alle levende organismen vormen, evenals die van organellen in deze cellen (celcompartimentering).

Fosfolipiden zijn een essentieel onderdeel van de lipidebilay

De fysicochemische eigenschappen van fosfolipiden bepalen de elastische kenmerken, vloeibaarheid en associatiecapaciteit met uitgebreide en perifere eiwitten van celmembranen.

In deze zin werken de eiwitten die geassocieerd zijn met de membranen voornamelijk in wisselwerking met de polaire groepen fosfolipiden en zijn deze groepen op hun beurt die speciale kenmerken van oppervlakte geven aan de lipide bicapas waar ze deel uitmaken.

Bepaalde fosfolipiden dragen ook bij aan de stabilisatie van veel transportproteïnen en anderen helpen hun activiteit te vergroten of te verbeteren.

Cellulaire communicatie

In termen van cellulaire communicatie zijn er enkele fosfolipiden die specifieke functies vervullen. Fosfaryositols zijn bijvoorbeeld belangrijke bronnen van tweede boodschappers die deelnemen aan de celsignaleringsprocessen in de membranen waar ze worden gevonden.

Fosfatidylserine, een belangrijk fosfolipide geassocieerd in wezen met de interne monolaag van het plasmamembraan, is beschreven als een "indicator" of "marker" molecuul in apoptotische cellen, omdat deze wordt getransloceerd naar de externe monolayer tijdens de geprogrammeerde doodsprocessen.

Energie en metabolisme

Net als de rest van de membraanlipiden zijn fosfolipiden een belangrijke bron van calorische energie, evenals voorlopers voor membranale biogenese.

Alifatische ketens (vetzuren) die hun apolaire staarten vormen, worden gebruikt via complexe metabole routes waardoor grote hoeveelheden energie worden geëxtraheerd in de vorm van ATP, energie die nodig is om de meeste cellulaire processen van vitaal belang te maken.

Andere functies

Bepaalde fosfolipiden vervullen andere functies als onderdeel van speciale materialen in sommige weefsels. De dipalmityl-fosfatidylcholine is bijvoorbeeld een van de belangrijkste componenten van de longoppervlak, wat een complex mengsel is van eiwitten en lipiden waarvan de functie is om de oppervlaktespanning in de longen te verminderen tijdens uitademing.

Kan je van dienst zijn: Simmons citraat agar

Jongens

Vetzuren verenigd met de 3-fosfaat glycerol skelet voor bepaalde cellen binnen hetzelfde organisme.

-Glycerofosfolipiden

Glycerofosfolipiden of fosfoglyceriden zijn de meest voorkomende klasse van lipiden in de natuur. Zozeer zelfs dat ze vaak worden gebruikt om alle fosfolipiden te beschrijven. Ze worden voornamelijk gevonden als structurele elementen van celmembranen, maar ze kunnen ook worden verdeeld in andere delen van de cel, hoewel in veel lagere concentratie.

Zoals vermeld in deze tekst, wordt de structuur gevormd door een 1,2-dicil glycerolmolecuul 3-fosfaat waarmee het zich aansluit, door middel van een fosfodiésterbinding, een ander molecuul van polaire kenmerken die een specifieke identiteit geeft aan elke glycerolipidegroep.

In het algemeen zijn deze moleculen alcoholen zoals ethanoolamine, heuvel, serine, glycerol of inositol, die fosfatidyletalaminen, fosfatidylcolines, fosfatidylserines, fosfatidylglyceroles en fosfatidylinositelen vormden.

Bovendien kunnen er verschillen zijn tussen fosfolipiden die behoren tot dezelfde groep gerelateerd aan de lengte en mate van verzadiging van de alifatische ketens die de apolaire staarten van hetzelfde vormen.

Classificatie

Volgens de kenmerken van polaire groepen worden glyceofosfaten geclassificeerd als:

- Glyceophospolipiden negatief geladen, zoals fosfatidylinositol 4.5-biphampathie.

- Neutrale glycerofosfolipiden, zoals fosfatidylserine.

- Glyceofosfalipiden positief geladen, zoals fosfatidylcholine en fosfatidyletalamine.

-Ether-fosfolipiden en plasmalogenen

Hoewel de functie die ze uitoefenen niet zeker bekend is, is het bekend dat dit type lipiden wordt gevonden in de celmembranen van sommige dierenweefsels en in die van sommige eencellige organismen.

De structuur verschilt van de meest voorkomende fosfolipiden door het type link door middel van glycerol, vetzuurketens, omdat het een ether -type link is en geen ester. Deze vetzuren kunnen verzadigd of onverzadigd zijn.

In het geval van plasmalogenen zijn vetzuurketens gekoppeld aan een dihydroxyaceton skeletfosfaat door middel van een dubbele binding aan C1- of C2 -koolstofatomen.

Plasmalogenen zijn vooral overvloedig aanwezig in hartweefselcellen van de meeste gewervelde dieren; en veel ongewervelde dieren, halofytbacteriën en sommige ciliated protisten hebben membranen verrijkt met dit type fosfolipiden.

Een van de weinige bekende functies van deze lipiden is het voorbeeld van de bloedplaatjesactiverende factor in gewervelde dieren, die een alky-fosfolipide is.

Kan u van dienst zijn: biotische en abiotische factoren

-Spingomyielinas

Hoewel ze samen met de sfingolipiden kunnen worden geclassificeerd, omdat ze in hun belangrijkste skelet een sfinxinemolecuul bevatten in plaats van een 3-fosfaat glycerol, vertegenwoordigen deze lipiden de tweede meest voorkomende klasse van membraanfosfolipiden.

Aan de aminogroep van de sfinxine, door middel van een Amida -binding, een vetzuurketen, die een ceramide vormt. De primaire hydroxylgroep van het sphinxine wordt versterkend met fosforylcholine, wat resulteert in een sfingomyeline.

Deze fosfolipiden, zoals de naam al aangeeft, verrijken de myelinescheden die zenuwcellen omringen, die een grote prominentie hebben in de overdracht van zenuwimpulsen.

Waar zijn ze?

Zoals aangegeven door hun functies, worden fosfolipiden meestal gevonden als een structureel onderdeel van lipidebilay.

Deze lipiden zijn gebruikelijk in alle eukaryotische organismen en zelfs in veel prokaryoten, waar ze vergelijkbare functies uitoefenen.

Voorbeeld van hoofdfosfolipiden

Zoals herhaaldelijk vermeld, zijn glyceofosfalipiden de belangrijkste en overvloedige fosfolipiden in de cellen van elk levend organisme. Hiervan vertegenwoordigt fosfatidylcholine meer dan 50% van de fosfolipiden in eukaryotische membranen. Het heeft een bijna cilindrische vorm, dus het kan worden georganiseerd in platte lipide bicapas.

Fosfatidyletanolamine daarentegen is ook extreem overvloedig, maar de structuur ervan is "conisch", dus het is niet zelf geassembleerd als bicapas en wordt meestal geassocieerd met de locaties waar krommingen in het membraan zijn in het membraan.

Referenties

1. Garrett, r., & Grisham, c. (2010). Biochemie (4e ed.)). Boston, VS: Brooks/Cole. Cengage leren.
2. Koolman, J., & Roehm, k. (2005). Atlas of Biochemistry Color (2e ed.)). New York, VS: Thieme.
3. Li, J., Wang, x., Zhang, T., Wang, c., & Huang, Z. (2014). Een overzicht van fosfolipiden en hun toepassingen in geneesmiddelenafgiftesystemen. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, 1-18.
4. Luckey, m. (2008). Biologie Structureel Membraan: met biochemische en biofysische grondslagen. Cambridge University Press.
5. Mathews, c., Van Holde, K., & Ahern, k. (2000). Biochemistry (3e ed.)). San Francisco, Californië: Pearson.
6. Murray, r., Bender, D., Botham, k., Kennelly, p., Rodwell, V., & Weil, p. (2009). Harper's geïllustreerde biochemie (28e ed.)). McGraw-Hill Medical.
7. Nelson, D. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger -principes van biochemie. Omega -edities (5e ed.)).
8. van Meer, g., Voelker, D. R., & Feigenson, g. W. (2008). Membraanlipiden: waar ze zijn en hoe ze zich gedragen. Nature Reviews, 9, 112-124.