Plik fosfoglicerydy lub glicerofosfolipidy są cząsteczkami lipidów występującymi w błonach biologicznych. Cząsteczka fosfolipidu składa się z czterech podstawowych składników: kwasów tłuszczowych, szkieletu połączonego z kwasem tłuszczowym, fosforanu i połączonego z nim alkoholu..
Generalnie na węglu 1 glicerolu znajduje się nasycony kwas tłuszczowy (tylko pojedyncze wiązania), podczas gdy na węglu 2 kwas tłuszczowy jest typu nienasyconego (podwójne lub potrójne wiązania między atomami węgla).
Wśród najważniejszych fosfoglicerydów w błonach komórkowych mamy: sfingomielinę, fosfatydyloinozytol, fosfatydyloserynę i fosfatydyloetanoloaminę.
Pokarmy bogate w te biologiczne cząsteczki to między innymi białe mięso, takie jak ryby, żółtka jaj, niektóre podroby, skorupiaki i orzechy..
Indeks artykułów
Fosfogliceryd składa się z czterech podstawowych elementów strukturalnych. Pierwsza to szkielet, do którego przyczepione są kwasy tłuszczowe, fosforan i alkohol - druga zaś jest związana z fosforanem.
Szkielet fosfoglicerydowy może być utworzony z glicerolu lub sfingozyny. Pierwszy to alkohol trójwęglowy, a drugi to inny alkohol o bardziej złożonej strukturze.
W glicerolu grupy hydroksylowe przy węglu 1 i 2 są estryfikowane przez dwie duże grupy karboksylowe kwasów tłuszczowych. Brakujący węgiel, znajdujący się w pozycji 3, jest estryfikowany kwasem fosforowym.
Chociaż glicerol nie ma asymetrycznego węgla, atomy węgla alfa nie są stereochemicznie identyczne. Zatem estryfikacja fosforanu na odpowiednim węglu nadaje cząsteczce asymetrię.
Kwasy tłuszczowe to cząsteczki złożone z łańcuchów węglowodorowych o różnej długości i stopniu nienasycenia, zakończone grupą karboksylową. Te cechy znacznie się różnią i determinują ich właściwości..
Łańcuch kwasu tłuszczowego jest liniowy, jeśli jest typu nasyconego lub jeśli jest na miejscu nienasycony przeł. W przeciwieństwie do obecności podwójnego wiązania typu cis tworzy skręt w łańcuchu, więc nie trzeba go już przedstawiać liniowo, jak to często bywa.
Kwasy tłuszczowe z podwójnymi lub potrójnymi wiązaniami istotnie wpływają na stan i właściwości fizykochemiczne błon biologicznych.
Każdy z wymienionych pierwiastków różni się właściwościami hydrofobowymi. Kwasy tłuszczowe jako lipidy są hydrofobowe lub niepolarne, co oznacza, że nie mieszają się z wodą.
Natomiast reszta pierwiastków fosfolipidów umożliwia im interakcję w środowisku dzięki ich właściwościom polarnym lub hydrofilowym..
W ten sposób fosfoglicerydy są klasyfikowane jako cząsteczki amfipatyczne, co oznacza, że jeden koniec jest polarny, a drugi niepolarny..
Możemy użyć analogii dopasowania lub dopasowania. Główka zapałki reprezentuje głowę polarną utworzoną z naładowanego fosforanu i jego podstawień na grupie fosforanowej. Przedłużenie dopasowania jest reprezentowane przez niepolarny ogon, utworzony przez łańcuchy węglowodorowe.
Grupy o charakterze polarnym są naładowane przy pH 7, z ładunkiem ujemnym. Wynika to ze zjawiska jonizacji grupy fosforanowej, która ma pk blisko 2, a ładunki grup zestryfikowanych. Liczba ładunków zależy od rodzaju badanego fosfoglicerydu.
Lipidy to hydrofobowe biocząsteczki, które wykazują rozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych - takich jak na przykład chloroform..
Cząsteczki te pełnią różnorodne funkcje: odgrywają rolę jako paliwa poprzez magazynowanie skoncentrowanej energii; jako cząsteczki sygnałowe; oraz jako elementy konstrukcyjne błon biologicznych.
W naturze najliczniejszą grupą istniejących lipidów są fosfoglicerydy. Ich główna funkcja jest strukturalna, ponieważ są częścią wszystkich błon komórkowych.
Błony biologiczne są zgrupowane w formie dwuwarstwy. Oznacza to, że lipidy są zgrupowane w dwóch warstwach, gdzie ich hydrofobowe ogony są skierowane do wnętrza dwuwarstwy, a głowy biegunów są skierowane na zewnątrz i do wnętrza komórki..
Te struktury są kluczowe. Odgraniczają komórkę i są odpowiedzialne za wymianę substancji z innymi komórkami oraz ze środowiskiem pozakomórkowym. Jednak błony zawierają inne cząsteczki lipidów inne niż fosfoglicerydy, a także cząsteczki o charakterze białkowym, które pośredniczą w czynnym i biernym transporcie substancji..
Oprócz tego, że są częścią błon biologicznych, fosfoglicerydy są związane z innymi funkcjami w środowisku komórkowym. Niektóre bardzo specyficzne lipidy są częścią błon mieliny, substancji pokrywającej nerwy.
Niektóre mogą działać jako wiadomości w przechwytywaniu i transmisji sygnałów do środowiska komórkowego.
Synteza fosfoglicerydów jest prowadzona począwszy od metabolitów pośrednich, takich jak cząsteczka kwasu fosfatydowego, a także triacylogliceroli..
Aktywowany nukleotyd CTP (trifosforan cytydyny) tworzy półprodukt zwany CDP-diacyloglicerolem, gdzie reakcja pirofosforanu sprzyja reakcji po prawej stronie.
Część zwana fosfatydylem reaguje z określonymi alkoholami. Produktem tej reakcji są fosfoglicerydy, w tym fosfatydyloseryna czy fosfatydyloinozytol. Fosfatydyloetanoloaminę lub fosfatydylocholinę można otrzymać z fosfatydyloseryny.
Istnieją jednak alternatywne drogi syntezy ostatnich wymienionych fosfoglicerydów. Ten szlak obejmuje aktywację choliny lub etanoloaminy poprzez wiązanie z CTP..
Następnie zachodzi reakcja, która łączy je z fosfatydatem, otrzymując jako produkt końcowy fosfatydyloetanoloaminę lub fosfatydylocholinę..
Rozkład fosfoglicerydów jest przeprowadzany przez enzymy zwane fosfolipazami. Reakcja polega na uwolnieniu kwasów tłuszczowych tworzących fosfoglicerydy. We wszystkich tkankach organizmów żywych reakcja ta zachodzi w sposób ciągły.
Istnieje kilka rodzajów fosfolipaz, które klasyfikuje się zgodnie z uwalnianymi kwasami tłuszczowymi. Zgodnie z tym systemem klasyfikacji rozróżniamy lipazy A1, A2, C i D.
Fosfolipazy są z natury wszechobecne i znajdujemy je w różnych bytach biologicznych. Sok jelitowy, wydzieliny niektórych bakterii i jad węża to przykłady substancji bogatych w fosfolipazy..
Końcowym produktem tych reakcji degradacji jest 3-fosforan glicerolu. Zatem te uwolnione produkty wraz z wolnymi kwasami tłuszczowymi można ponownie wykorzystać do syntezy nowych fosfolipidów lub skierować na inne szlaki metaboliczne..
Opisany powyżej związek jest najprostszym fosfoglicerydem i nazywany jest fosfatydatem lub także 3-fosforanem diacyloglicerolu. Choć w środowisku fizjologicznym nie występuje w dużych ilościach, jest kluczowym elementem do syntezy bardziej złożonych cząsteczek.
Z najprostszej cząsteczki fosfoglicerydu może zachodzić biosynteza bardziej złożonych pierwiastków, pełniących bardzo ważne role biologiczne..
Grupa fosforanowa fosfatydatu jest zestryfikowana grupą hydroksylową alkoholi - może to być jeden lub więcej. Najczęstszymi alkoholami folfoglicerydów są seryna, etanoloamina, cholina, glicerol i inozytol. Te pochodne zostaną opisane poniżej:
W błonach komórkowych, które są częścią ludzkich tkanek, fosfatydyloetanoloamina jest głównym składnikiem tych struktur.
Składa się z alkoholu zestryfikowanego kwasami tłuszczowymi w grupach hydroksylowych znajdujących się w pozycjach 1 i 2, podczas gdy w pozycji 3 znajduje się grupa fosforanowa, zestryfikowana aminoalkoholem etanoloaminą.
Ogólnie rzecz biorąc, ten fosfogliceryd znajduje się w monowarstwie, która jest zwrócona do wnętrza - to znaczy strony cytozolowej - komórek. Podczas procesu programowanej śmierci komórki rozkład fosfatydyloseryny zmienia się i występuje na całej powierzchni komórki.
Fosfatydyloinozytol jest fosfolipidem występującym w małych proporcjach zarówno w błonie komórkowej, jak i błonach składników subkomórkowych. Stwierdzono, że uczestniczy w zdarzeniach komunikacji komórkowej, powodując zmiany w wewnętrznym środowisku komórki.
Z grupy fosfolipidów sfingomielina jest jedynym fosfolipidem obecnym w błonach, którego budowa nie pochodzi od alkoholu glicerolu. Zamiast tego szkielet składa się z sfingozyny.
Strukturalnie ten ostatni związek należy do grupy aminoalkoholi i posiada długi łańcuch węglowy z podwójnymi wiązaniami..
W tej cząsteczce grupa aminowa w szkielecie jest przyłączona do kwasu tłuszczowego poprzez wiązanie amidopodobne. Pierwszorzędowa grupa hydroksylowa szkieletu jest razem zestryfikowana do fosfotylocholiny.
Plazmalogeny to fosfoglicerydy, których główki powstają głównie z etanoloaminy, choliny i seryny. Funkcje tych cząsteczek nie zostały w pełni wyjaśnione i w literaturze jest niewiele informacji na ich temat..
Ponieważ grupa eteru winylowego jest łatwo utleniana, plazmalogeny mogą reagować z wolnymi rodnikami tlenu. Substancje te są produktami średniego metabolizmu komórkowego i stwierdzono, że uszkadzają składniki komórkowe. Ponadto zostały one również powiązane z procesami starzenia.
Dlatego możliwą funkcją plazmalogenów jest wychwytywanie wolnych rodników, które mogą potencjalnie mieć negatywny wpływ na integralność komórki..
Jeszcze bez komentarzy