Fosfoglütseriidide struktuur, funktsioonid ja näited



The fosfoglütseriidid või glütserofosfolipiidid on bioloogilistes membraanides rohkesti lipiidide molekule. Fosfolipiidi molekul koosneb neljast põhikomponendist: rasvhapped, rasvhappega seotud skelett, fosfaat ja sellega seotud alkohol..

Üldiselt on glütserooli süsinikus 1 küllastunud rasvhape (ainult üksikud sidemed), samas kui süsinikus 2 on rasvhape küllastumata (kaksik- või kolmiksidemed süsinike vahel)..

Kõige olulisemate rakumembraanide fosfoglütseriidide hulgas on: sfingomüeliin, fosfatidüülinositool, fosfatidüülseriin ja fosfatidüületanoolamiin.

Nende bioloogiliste molekulidega rikas toit on muu hulgas valge liha, nagu kala, munakollased, mõned elundi liha, mereannid, pähklid..

Indeks

  • 1 Struktuur
    • 1.1 Fosforlütseriidi komponendid
    • 1.2 Fosforlütseriidide rasvhapete omadused
    • 1.3 Hüdrofoobsed ja hüdrofiilsed omadused
  • 2 Funktsioonid
    • 2.1 Bioloogiliste membraanide struktuur
    • 2.2 Sekundaarsed funktsioonid
  • 3 Ainevahetus
    • 3.1 Kokkuvõte
    • 3.2 Lagunemine
  • 4 Näited
    • 4.1 Fosfatidaat
    • 4.2 Fosfatidaadist saadud fosfoglütseriidid
    • 4.3 Fosfatidüületanoolamiin
    • 4.4 Fosfatidüülseriin
    • 4.5 Fosfatidüülinositool
    • 4.6 Sphingomüeliin
    • 4.7 Plasmalogeenid
  • 5 Viited

Struktuur

Fosforlütseriidi komponendid

Fosforlütseriidi moodustavad neli põhilist struktuurielementi. Esimene on skelett, mis on ühendatud rasvhapete, fosfaadi ja alkoholiga - viimane on seotud fosfaadiga.

Fosforlütseriidide skeleti võib moodustada glütseroolist või sfingosiinist. Esimene neist on kolm süsinikuaatomiga alkohol, teine ​​aga keerulisema struktuuriga alkohol.

Glütseroolis on süsiniku 1 ja 2 juures olevad hüdroksüülrühmad esterdatud kahe suure rasvhapete ahelaga karboksüülrühmaga. Puuduv süsinik, mis asub asendis 3, esterdatakse fosforhappega.

Kuigi glütseroolil ei ole asümmeetrilist süsinikku, ei ole alfa-süsinikud stereokeemiliselt identsed. Seega annab fosfaadi esterdamine vastavas süsinikust molekulile asümmeetria.

Fosforlütseriidide rasvhapete omadused

Rasvhapped on molekulid, mis koosnevad erineva pikkusega ja küllastumata süsivesinike ahelatest ning lõppevad karboksüülrühmaga. Need omadused erinevad märkimisväärselt ja määravad nende omadused.

Rasvhapete ahel on lineaarne, kui see on küllastunud või kui see on küllastumata trans. Seevastu tüübi kaksiksideme olemasolu cis tekitab ahelas keerdumise, mistõttu ei ole enam vaja seda lineaarselt esindada, nagu tavaliselt tehakse.

Kahekordse või kolmekordsete sidemetega rasvhapped mõjutavad oluliselt bioloogiliste membraanide seisundit ja füüsikalis-keemilisi omadusi.

Hüdrofoobsed ja hüdrofiilsed omadused

Kõik mainitud elemendid erinevad oma hüdrofoobsetest omadustest. Rasvhapped, mis on lipiidid, on hüdrofoobsed või apolaarsed, mis tähendab, et nad ei seguneks veega.

Seevastu muud fosfolipiidide elemendid võimaldavad neil keskkonda suhelda tänu nende polaarsetele või hüdrofiilsetele omadustele..

Sel viisil klassifitseeritakse fosfoglütseriidid amfipaatseteks molekulideks, mis tähendab, et üks ots on polaarne ja teine ​​apolaarne.

Me võime kasutada mängu või mängu analoogiat. Võistluse juht esindab laetud fosfaadi moodustatud polaarset pea ja fosfaadirühma asendusi. Võistluse pikendamist esindab mittepolaarne saba, mis on moodustatud süsivesinikahelatest.

Polaarset laadi rühmi laaditakse negatiivse laenguga pH 7 juures. See on tingitud fosfaadigrupi ionisatsiooninähtusest, millel on a pk 2-le lähedale ja esterdatud rühmade koormustele. Laengute arv sõltub uuritud fosfoglütseriidi tüübist.

Funktsioonid

Bioloogiliste membraanide struktuur

Lipiidid on hüdrofoobsed biomolekulid, millel on lahustuvus orgaanilist tüüpi lahustites, näiteks kloroformis..

Neil molekulidel on mitmesuguseid funktsioone: täita kütuse rolli kontsentreeritud energia ladustamisel; signaalimolekulidena; ja bioloogiliste membraanide struktuurikomponentidena.

Looduses on kõige rohkem rühma lipiide, mis on fosfoglütseriidid. Selle põhifunktsioon on struktuurset tüüpi, kuna need on osa kõigist rakumembraanidest.

Bioloogilised membraanid rühmitatakse kahekihiliseks. See tähendab, et lipiidid on rühmitatud kaheks kihiks, kus nende hüdrofoobsed sabad näevad kaksikkihi sisse ja polaarpead annavad raku väljastpoolt ja sees.

Need struktuurid on otsustava tähtsusega. Nad piiravad rakku ja vastutavad ainete vahetamise eest teiste rakkudega ja rakuvälise söötmega. Membraanid sisaldavad aga lipiidimolekule, mis ei ole fosfoglütseriidid, ja ka valgu iseloomuga molekule, mis vahendavad ainete aktiivset ja passiivset transporti..

Sekundaarsed funktsioonid

Lisaks sellele, et see on osa bioloogilistest membraanidest, on fosfoglütseriidid seotud teiste funktsioonidega rakukeskkonnas. Mõned väga spetsiifilised lipiidid on müeliini membraani osa, mis katab närve.

Mõned võivad toimida sõnumina mobiilsidevõrgu signaalide püüdmisel ja edastamisel.

Metabolism

Süntees

Fosforlütseriidide süntees viiakse läbi alates vahepealsetest metaboliitidest nagu fosfatidhappe molekul ja ka triatsüülglütseroolid..

Aktiveeritud CTP nukleotiid (tsütidiintrifosfaat) moodustab vaheühendi, mida nimetatakse CDP-diatsüülglütserooliks, kus pürofosfaadi reaktsioon soodustab reaktsiooni paremale.

Osa, mida nimetatakse fosfatidüüliks, reageerib teatud alkoholidega. Selle reaktsiooni saadus on fosfoglütseriidid, nende hulgas fosfatidüülseriin või fosfatidüül-inositool. Fosfatidüülseriini võib kasutada fosfatidüül-etanoolamiini või fosfatidüülkoliini saamiseks.

Siiski on viimaste mainitud fosfoglütseriidide sünteesimiseks alternatiivseid võimalusi. See tee hõlmab koliini või etanoolamiini aktiveerimist CTP-ga seondumise kaudu.

Seejärel toimub reaktsioon, mis ühendab need fosfatidaadiga, saades lõppsaadusena fosfatidüül-etanoolamiini või fosfatidüülkoliini..

Lagunemine

Fosforlütseriidide lagunemist teostavad ensüümid, mida nimetatakse fosfolipaasideks. Reaktsioon hõlmab fosfoglütseriidide moodustavate rasvhapete vabanemist. Elusorganismide kõikides kudedes toimub see reaktsioon pidevalt.

Fosfolipaase on mitut tüüpi ja need klassifitseeritakse rasvhappe järgi, mida nad vabastavad. Selle klassifitseerimissüsteemi järgi eristame lipaase A1, A2, C ja D.

Fosfolipaasid on looduses kõikjal ja me leiame neid erinevates bioloogilistes üksustes. Fosfolipaaside kõrge sisaldusega näited on soolte mahl, teatud bakterite eritised ja maod..

Nende lagunemisreaktsioonide lõpptoode on glütserool-3-fosfaat. Seega saab neid vabanenud tooteid ja vabu rasvhappeid uuesti kasutada uute fosfolipiidide sünteesimiseks või teiste metaboolsete radade suunamiseks.

Näited

Fosfatidaat

Eespool kirjeldatud ühend on lihtsaim fosfoglütseriid ja seda nimetatakse fosfatidaadiks või muuhulgas diatsüülglütserool-3-fosfaadiks. Kuigi füsioloogilises keskkonnas ei ole see väga rikkalik, on see keerulisemate molekulide sünteesi võtmeelement.

Fosfatidaadist saadud fosfoglütseriidid

Lihtsaimast fosfoglütseriidimolekulist võib tekkida keerulisemate elementide biosüntees, millel on väga olulised bioloogilised rollid.

Fosfatidaadi fosfaatrühm on esterdatud alkoholide hüdroksüülrühmaga - see võib olla üks või mitu. Folfoglütseriidide kõige tavalisemad alkoholid on seriin, etanoolamiin, koliin, glütserool ja inositool. Neid derivaate kirjeldatakse allpool:

Fosfatidüületanoolamiin

Inimkudedesse kuuluvate rakumembraanide puhul on fosfatidüületanoolamiin nende struktuuride oluline osa.

See koosneb alkoholidest, mis on esterdatud rasvhapetega positsioonides 1 ja 2 paiknevates hüdroksüülides, samas kui positsioonis 3 leiame fosfaatrühma, mis on esterdatud aminoalkoholi etanoolamiiniga..

Fosfatidüülseriin

Üldiselt leidub see fosfolütseriid monokihis, mis annab rakkude sisemuse - tsütosoolse külje -. Programmeeritud rakusurma protsessi käigus muutub fosfatidüülseriini jaotus ja see leidub kogu raku pinnal.

Fosfatidüülinositool

Fosfatidüülinositool on fosfolipiid, mis on madalates proportsioonides nii rakumembraanis kui ka subtsellulaarsete komponentide membraanides. On leitud, et see osaleb rakkude kommunikatsioonitegevuses, põhjustades muutusi raku sisekeskkonnas.

Sfingomüeliin

Fosfolipiidide grupis on sfingomüeliin ainus fosfolipiid, mis esineb membraanides, mille struktuur ei tulene alkoholi glütseroolist. Selle asemel moodustab skeleti sfingosiin.

Struktuuriliselt kuulub see viimane ühend aminoalkoholide rühma ja omab pika süsinikahelat koos kaksiksidemetega.

Selles molekulis on skeleti aminorühm seotud amiidsidemega rasvhappega. Üheskoos on skeleti primaarne hüdroksüülrühm esterdatud fosfotüülkoliiniks.

Plasmalogeenid

Plasmalogeenid on fosfoglütseriidid, mille pea on moodustunud etanoolamiinist, koliinist ja seriinist. Nende molekulide funktsioone ei ole täielikult selgitatud ja nende kohta on kirjanduses vähe teavet.

Tänu sellele, et vinüüleetri rühm on kergesti oksüdeeritav, on plasmogeenid võimelised reageerima hapniku vabade radikaalidega. Need ained on tsellulaarse ainevahetuse keskmised tooted ja on leitud, et need kahjustavad rakulisi komponente. Lisaks on need seotud ka vananemisprotsessidega.

Seetõttu on plasmalogeenide võimalik funktsioon vabade radikaalide lõksu, mis võivad potentsiaalselt avaldada negatiivset mõju rakkude terviklikkusele.

Viited

  1. Berg, J. M., Stryer, L. ja Tymoczko, J. L. (2007). Biokeemia. Ma pöördusin tagasi.
  2. Devlin, T. M. (2004). Biokeemia: kliiniliste rakendustega õpik. Ma pöördusin tagasi.
  3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C. S. ja Yáñez, E. (2011). Biokeemia Olulised mõisted. Panamericana.
  4. Melo, V., Ruiz, V. M. ja Cuamatzi, O. (2007). Metaboolsete protsesside biokeemia. Reverte.
  5. Nagan, N., & Zoeller, R. A. (2001). Plasmalogeenid: biosüntees ja funktsioonid. Lipiidiuuringute edusammud, 40(3), 199-229.
  6. Pertierra, A. G., Olmo, R., Aznar, C. C. & Lopez, C. T. (2001). Metaboolne biokeemia. Toimetaja Tebar.
  7. Voet, D., Voet, J. G. & Pratt, C. W. (2014). Biokeemia alused. Artmed Publisher.