Fosfolipider Egenskaper, struktur, funktioner, typer

Termen fosfolipid Det används för att hänvisa till biomolekyler av en lipid natur som de har i sina strukturer, särskilt i sina polära huvuden, en fosfatgrupp, och som som ett huvudskelett kan de ha en 3-fosfat eller en sfinglycerolmolekyl.

Många författare, emellertid, när de nämner fosfolipider, hänvisar dock vanligtvis till glyceofosfolipider eller fosfoglycerider, som är lipider härrörande från 3-fosfatglycerol som de föreställs, i kolhydrater av positionerna 1 och 2, två kedjor av fettsyror och varierande mättning grader graderar de föregångarna.

Schema för strukturen för en fosfolipid (källa: OpenStax [CC av 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/4.0)] via Wikimedia Commons)

Fosfoglycerider representerar den viktigaste membranlipidgruppen och skiljer sig huvudsakligen av identiteten hos de substituentgrupperna förenade till fosfatgruppen i C3 -positionen för glycerolen.

Fosfatidylkolin, fosfatidyletanolamin, fosfatidylserin och fosfatidylinitol är de mest framträdande fosfolipiderna, både för deras överflöd och för vikten av de biologiska funktioner de utövar i celler.

[TOC]

Egenskaper

Liksom alla andra lipid är fosfolipider också amfipatiska molekyler, det vill säga de har en hydrofil polär ände, ofta känd som "polärt huvud" och ett apolärt ände som kallas "apolär svans", som har hydrofoba egenskaper.

Beroende på arten av huvudgrupper eller polära grupper och de alifatiska kedjorna har varje fosfolipid olika kemiska, fysiska och funktionella egenskaper. Polära substituenter kan vara anjoniska (med en negativ nettobelastning), zwitterionisk eller katjonisk (med positiv nettobelastning).

Fosfolipider distribueras "asymmetriskt" i cellmembran, eftersom dessa kan vara mer eller mindre berikade av en eller annan typ, vilket också är sant för varje monolay exteriör eller cellinredning.

Fördelningen av dessa komplexa molekyler beror i allmänhet på enzymer som ansvarar för deras syntes, som samtidigt moduleras av varje cells inre behov.

Strukturera

De flesta fosfolipider, som nämnts ovan, är lipider som monteras på ett 3-fosfatglycerolskelett; Och det är därför de också är kända som glyceofosfolipider eller fosfoglycerider.

Dess polära huvud består av den kol -kopplade fosfatgruppen i C3 -positionen för den glycerol som substituentgrupperna eller "huvudgrupper" förenas med hjälp av en fosfodi -foeting -bindning. Det är dessa grupper som ger identitet till varje fosfolipid.

Den apolära regionen representeras i de apolära svansarna, som består av fettsyrakedjorna kopplade till kol av positioner C1 och C2 i 3-fosfatglycerolmolekylen med hjälp av ester- eller eterlänkar (eter-fosfolipider).

Schema av en fosfolipid i ett membran (källa: TVanb via Wikimedia Commons)

Andra fosfolipider har ett basskelett till ett dihydroxyacetonfosfatmolekyl som fettsyror också förenas genom eterbindningar.

Kan tjäna dig: Dystrofin: Egenskaper, struktur och funktioner

I många fosfolipider av biologisk betydelse är fettsyra i C1 -position en mättad fettsyra mellan 16 och 18 kolatomer, medan den för position C2 ofta är omättad och mer lång (mellan 18 och 20 atomer av kol).

Normalt finns inte i fosfolipider inte fettsyror med grenade kedjor.

Den enklaste fosfolipiden är fosfatidinsyra, som består av ett 3-fosfat kopplat till två fettsyrakedjor (1,2-diacil glycerol 3-fosfat) 3-fosfat). Detta är den viktigaste mellanhanden för bildandet av andra glycerofosfolipider.

Funktioner

Strukturell

Fosfolipider, tillsammans med kolesterol och sfingolipider, är de viktigaste strukturella elementen för bildning av biologiska membran.

Biologiska membran möjliggör förekomsten av celler som utgör alla levande organismer, såväl som för organeller inuti dessa celler (cellavdelning).

Fosfolipider är en väsentlig del av lipiden bilay

De fysikalisk -kemiska egenskaperna hos fosfolipider bestämmer de elastiska egenskaperna, flytande och associeringskapaciteten med omfattande och perifera proteiner i cellmembran.

I denna mening interagerar proteinerna associerade med membranen huvudsakligen med de polära grupperna av fosfolipider och är dessa grupper, i sin tur, som ger speciella egenskaper hos ytan till lipidbicaporna som de är en del.

Vissa fosfolipider bidrar också till stabiliseringen av många transportproteiner och andra hjälper till att öka eller förbättra deras aktivitet.

Mobilkommunikation

När det gäller cellulär kommunikation finns det några fosfolipider som uppfyller specifika funktioner. Till exempel är fosforositoler viktiga källor till andra budbärare som deltar i cellsignaleringsprocesserna i membranen där de finns.

Fosfatidylserin, en viktig fosfolipid associerad i huvudsak med det inre monolaget av plasmamembranet, har beskrivits som en "indikator" eller "markör" -molekyl i apoptotiska celler, eftersom det omlokaliseras till det yttre monolaget under de programmerade dödsprocesserna ".

Energi och ämnesomsättning

Liksom resten av membranlipiderna är fosfolipider en viktig källa till kalorivergi, såväl som föregångare för membranbiogenes.

Alifatiska kedjor (fettsyror) som utgör sina apolära svansar används genom komplexa metaboliska rutter genom vilka stora mängder energi extraheras i form av ATP, energi som är nödvändig för att utföra de flesta cellulära processer som är viktiga.

Andra funktioner

Vissa fosfolipider uppfyller andra funktioner som en del av specialmaterial i vissa vävnader. Dipalmityl-fosfatidylkolinet är till exempel en av huvudkomponenterna i lungens ytaktivt medel, som är en komplex blandning av proteiner och lipider vars funktion är att minska ytspänningen i lungorna under exhalation.

Kan tjäna dig: Simmons citratagar

Grabbar

Fettsyror förenade till 3-fosfat glycerolskelett för vissa celler inom samma organisme.

-Glycerofosfolipider

Glycerofosfolipider eller fosfoglycerider är den vanligaste klassen av lipider i naturen. Så mycket att de vanligtvis används för att beskriva alla fosfolipider. De finns främst som strukturella element i cellmembran, men de kan också distribueras i andra delar av cellen, även om det är i mycket lägre koncentration.

Som nämnts i hela denna text bildas dess struktur av en 1,2-Diacil glycerolmolekyl 3-fosfat som den förenar med, med hjälp av en fosfodiésterbindning, en annan molekyl av polära egenskaper som ger en specifik identitet för varje glycerolipidgrupp.

I allmänhet är dessa molekyler alkoholer såsom etanoolamin, kulle, serin, glycerol eller inositol, som bildade fosfatidyletalaminer, fosfatidylkoliner, fosfatidylseriner, fosfatidylglyceroler och fosfatidylinositlar.

Dessutom kan det finnas skillnader mellan fosfolipider som tillhör samma grupp relaterad till längden och graden av mättnad av de alifatiska kedjorna som utgör de apolära svansarna på samma.

Klassificering

Enligt egenskaperna hos polära grupper klassificeras glyfosfater som:

- Glyceophospolipids negativt laddade, såsom fosfatidylinositol 4.5-bifampati.

- Neutrala glycerofosfolipider, såsom fosfatidylserin.

- Glyceofosfalipider positivt laddade, såsom fosfatidylkolin och fosfatidyletalamin.

-Eterfosfolipider och plasmalogener

Även om funktionen de tränar inte är känd för säker, är det känd att denna typ av lipider finns i cellmembranen i vissa djurvävnader och i några encelliga organismer.

Dess struktur skiljer sig från de vanligaste fosfolipiderna med typen av länk med hjälp av glycerol, fettsyrakedjor, eftersom det är en eter -typ länk och inte ester. Dessa fettsyror kan vara mättade eller omättade.

När det gäller plasmalogener är fettsyrakedjor kopplade till en dihydroxyaceton -skelettfosfat med hjälp av en dubbelbindning till C1 eller C2 -kolhydrater.

Plasmalogener är särskilt rikliga i hjärtvävnadsceller från de flesta ryggradsdjur; Och många ryggradslösa djur, halofytbakterier och vissa cilierade protister har membran berikat med denna typ av fosfolipider.

Bland de få kända funktionerna hos dessa lipider är exemplet på den trombocytaktiverande faktorn i ryggradsdjur, som är en alky-fosfolipid.

Kan tjäna dig: biotiska och abiotiska faktorer

-Sfingomyielin

Även om de kunde klassificeras tillsammans med sfingolipiderna, eftersom de i deras huvudskelett innehåller en sfinxinmolekyl istället för en 3-fosfatglycerol, representerar dessa lipider den näst vanligaste klassen av membranfosfolipider.

Till aminogruppen av sphinxinet, med hjälp av en Amida -bindning, en fettsyrakedja, som bildar en ceramid. Den primära hydroxylgruppen av sfinxinet förestars med fosforylkolin, vilket resulterar i en sfingomelinje.

Dessa fosfolipider, som namnet antyder, berikar myelinmantlarna som omger nervceller, som har en stor framträdande i överföringen av nervimpulser.

Var är de?

Som anges av deras funktioner finns fosfolipider mestadels som en strukturell del av lipidbilay.

Dessa lipider är vanliga i alla eukaryota organismer och till och med i många prokaryoter, där de utövar liknande funktioner.

Exempel på huvudfosfolipider

Som nämnts upprepade gånger är glyceofosfalipider de viktigaste och rikliga fosfolipiderna i cellerna i alla levande organisme. Av dessa representerar fosfatidylkolin mer än 50% av fosfolipider i eukaryota membran. Den har en nästan cylindrisk form, så den kan organiseras i platt lipidbicapas.

Fosfatidyletanolamin, å andra sidan, är också extremt riklig, men dess struktur är "konisk", så den är inte självmonterad som bicapas och är vanligtvis associerad med platserna där det finns krökningar i membranet.

Referenser

1. Garrett, R., & Grisham, c. (2010). Biokemi (4: e upplagan.). Boston, USA: Brooks/Cole. Cengage Learning.
2. Koolman, J., & Roehm, K. (2005). Atlas of Biochemistry Color (2: a upplagan.). New York, USA: Thieme.
3. Li, j., Wang, x., Zhang, T., Wang, c., & Huang, Z. (2014). En översyn av fosfolipider och deras tillämpningar i läkemedelsleveranssystem. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, 1-18.
4. Luckey, M. (2008). Biologisk strukturell membran: Med biokemiska och biofysiska grunder. Cambridge University Press.
5. Mathews, C., Van Holde, K., & Ahern, K. (2000). Biokemi (3: e upplagan.). San Francisco, Kalifornien: Pearson.
6. Murray, r., Bender, D., Botham, K., Kennelly, s., Rodwell, V., & Weil, s. (2009). Harper's Illustrated Biochemistry (28: e upplagan.). McGraw-Hill Medical.
7. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2009). Lehninger principer för biokemi. Omega -utgåvor (5: e upplagan.).
8. Van Meer, G., Voelker, D. R., & Feigenson, g. W. (2008). Membranlipider: där de är och hur de beter sig. Nature Reviews, 9, 112-124.