Termín fosfolipid Používá se k označení biomolekul lipidové povahy, které mají ve svých strukturách, konkrétně ve svých polárních hlavách, fosfátovou skupinu a že jako hlavní kostra mohou mít molekulu glycerol 3-fosfátu nebo jednu ze sfingosinu.
Mnoho autorů však, když zmiňuje fosfolipidy, obvykle odkazuje na glycerofosfolipidy nebo fosfoglyceridy, což jsou lipidy odvozené od glycerol 3-fosfátu, na který jsou esterifikovány, na atomech uhlíku v pozicích 1 a 2, dva řetězce mastných kyselin různé délky a stupně nasycení.
Fosfoglyceridy představují nejdůležitější skupinu membránových lipidů a vyznačují se hlavně identitou substitučních skupin připojených k fosfátové skupině v poloze C3 glycerolu.
Fosfatidylcholin, fosfatidylethanolamin, fosfatidylserin a fosfatidylinositol patří mezi nejvýznamnější fosfolipidy, a to jak pro jejich množství, tak pro důležitost biologických funkcí, které v buňkách vykonávají.
Rejstřík článků
Jako každý jiný lipid, fosfolipidy jsou také amfipatické molekuly, to znamená, že mají hydrofilní polární konec, často známý jako „polární hlava“ a apolární konec nazývaný „apolární ocas“, který má hydrofobní vlastnosti..
V závislosti na povaze hlavních skupin nebo polárních skupin a alifatických řetězců má každý fosfolipid různé chemické, fyzikální a funkční vlastnosti. Polární substituenty mohou být aniontové (s čistým záporným nábojem), zwitteriontové nebo kationické (s čistým kladným nábojem).
Fosfolipidy jsou distribuovány „asymetricky“ v buněčných membránách, protože mohou být víceméně obohaceny o jeden nebo druhý typ, což platí také pro každou monovrstvu, která tvoří lipidovou dvojvrstvu, protože fosfolipid může být přednostně umístěn směrem ven nebo dovnitř buňka.
Distribuce těchto komplexních molekul obecně závisí na enzymech odpovědných za jejich syntézu, které jsou modulovány současně vnitřními potřebami každé buňky..
Většina fosfolipidů, jak je diskutováno výše, jsou lipidy, které jsou sestaveny na glycerol 3-fosfátovém základním řetězci; a proto jsou také známé jako glycerofosfolipidy nebo fosfoglyceridy.
Jeho polární hlava je tvořena fosfátovou skupinou připojenou k uhlíku v poloze C3 glycerolu, ke které jsou substituční skupiny nebo "hlavní skupiny" připojeny pomocí fosfodiesterové vazby. Právě tyto skupiny dávají identitu každému fosfolipidu.
Apolární oblast je zastoupena v apolárních ocasech, které jsou složeny z řetězců mastných kyselin připojených k uhlíkům poloh C1 a C2 molekuly glycerol 3-fosfátu pomocí esterových nebo etherových vazeb (ether-fosfolipidy)..
Další fosfolipidy jsou založeny na molekule dihydroxyacetonfosfátu, ke které jsou mastné kyseliny také připojeny etherovými vazbami..
V mnoha biologicky důležitých fosfolipidech je mastná kyselina v poloze C1 nasycená mastná kyselina se 16 až 18 atomy uhlíku, zatímco mastná kyselina v poloze C2 je často nenasycená a delší (18 až 20 atomů uhlíku). Uhlík).
Normálně se mastné kyseliny s rozvětveným řetězcem nenacházejí ve fosfolipidech.
Nejjednodušší fosfolipid je kyselina fosfatidová, která se skládá z molekuly glycerol 3-fosfátu připojeného ke dvěma řetězcům mastných kyselin (1,2-diacyl glycerol 3-fosfát). Toto je klíčový meziprodukt pro tvorbu dalších glycerofosfolipidů..
Fosfolipidy jsou společně s cholesterolem a sfingolipidy hlavními strukturálními prvky pro tvorbu biologických membrán.
Biologické membrány umožňují existenci buněk, které tvoří všechny živé organismy, jakož i existenci organel uvnitř těchto buněk (buněčná kompartmentalizace).
Fyzikálně-chemické vlastnosti fosfolipidů určují elastické vlastnosti, tekutost a schopnost asociace s integrálními a periferními proteiny buněčných membrán..
V tomto smyslu proteiny spojené s membránami interagují hlavně s polárními skupinami fosfolipidů a jsou to právě tyto skupiny, které propůjčují lipidovým dvojvrstvám, kterých jsou součástí, speciální povrchové vlastnosti..
Určité fosfolipidy také přispívají ke stabilizaci mnoha transportních proteinů a jiné pomáhají zvyšovat nebo zvyšovat jejich aktivitu.
Pokud jde o buněčnou komunikaci, existují některé fosfolipidy, které plní specifické funkce. Například fosfoinositoly jsou důležitými zdroji druhých poslů, kteří se účastní procesů buněčné signalizace v membránách, kde se nacházejí..
Fosfatidylserin, důležitý fosfolipid, který je v zásadě spojen s vnitřní monovrstvou plazmatické membrány, byl popsán jako „indikátorová“ nebo „markerová“ molekula v apoptotických buňkách, protože je translokována do vnější monovrstvy během programovaných procesů buněčné smrti..
Stejně jako ostatní lipidové membrány jsou fosfolipidy důležitým zdrojem kalorické energie a také předchůdci biogeneze membrány..
Alifatické řetězce (mastné kyseliny), které tvoří jejich nepolární ocasy, se používají prostřednictvím komplexních metabolických cest, kterými se extrahuje velké množství energie ve formě ATP, energie, která je nezbytná k provedení většiny buněčných procesů.
Určité fosfolipidy plní jiné funkce jako součást speciálních materiálů v některých tkáních. Dipalmitoyl-fosfatidylcholin je například jednou z hlavních složek plicního surfaktantu, což je komplexní směs bílkovin a lipidů, jejichž funkcí je snižovat povrchové napětí v plicích během výdechu..
Mastné kyseliny připojené k glycerol 3-fosfátové kostře se mohou velmi lišit, proto stejný typ fosfolipidu může sestávat z velkého počtu molekulárních druhů, z nichž některé jsou specifické pro určité organismy, pro určité tkáně a dokonce pro určité buňky ve stejném organismu.
Glycerofosfolipidy nebo fosfoglyceridy jsou v přírodě nejhojnější skupinou lipidů. Tolik, že jsou modelem běžně používaným k popisu všech fosfolipidů. Nacházejí se hlavně jako strukturní prvky buněčných membrán, ale mohou být také distribuovány v jiných částech buňky, i když v mnohem nižší koncentraci.
Jak bylo uvedeno v tomto textu, jeho struktura je tvořena molekulou 1,2-diacylglycerol-3-fosfátu, ke kterému je prostřednictvím fosfodiesterové vazby připojena další molekula s polárními charakteristikami, která poskytuje specifickou identitu každé glycerolipidové skupině.
Těmito molekulami jsou obecně alkoholy, jako je ethanolamin, cholin, serin, glycerol nebo inositol, tvořící fosfatidylethanolaminy, fosfatidylcholiny, fosfatidylseriny, fosfatidylglyceroly a fosfatidylinositoly..
Kromě toho mohou existovat rozdíly mezi fosfolipidy patřícími do stejné skupiny související s délkou a stupněm nasycení alifatických řetězců, které tvoří jejich nepolární ocasy..
Podle charakteristik polárních skupin jsou glycerofosfolipidy klasifikovány jako:
- Negativně nabité glycerofosfolipidy, jako je fosfatidylinositol 4,5-bisfosfát.
- Neutrální glycerofosfolipidy, jako je fosfatidylserin.
- Pozitivně nabité glycerofosfolipidy, jako je fosfatidylcholin a fosfatidylethanolamin.
I když jejich funkce není jistá, je známo, že tento typ lipidů se nachází v buněčných membránách některých zvířecích tkání a v některých jednobuněčných organismech..
Jeho struktura se liší od běžnějších fosfolipidů podle typu vazby, kterou jsou řetězce mastných kyselin připojeny ke glycerolu, protože se jedná o vazbu etherového typu, nikoli o ester. Tyto mastné kyseliny mohou být nasycené nebo nenasycené.
V případě plazmallogenů jsou řetězce mastných kyselin spojeny s hlavním řetězcem dihydroxyacetonfosfátu pomocí dvojné vazby na uhlíky C1 nebo C2..
Plazmalogeny jsou obzvláště hojné v buňkách srdeční tkáně většiny obratlovců; a mnoho bezobratlých, halofytických bakterií a některých ciliálních protistů má membrány obohacené o tento typ fosfolipidů.
Mezi několika známými funkcemi těchto lipidů je příklad faktoru aktivujícího trombocyty u obratlovců, kterým je alkylfosfolipid..
I když je lze klasifikovat společně se sfingolipidy, protože ve své hlavní kostře obsahují místo molekuly glycerol 3-fosfátu molekulu sfingosinu, představují tyto lipidy druhou nejhojnější třídu membránových fosfolipidů..
Řetězec mastné kyseliny je připojen k aminoskupině sfingosinu prostřednictvím amidové vazby, čímž vytváří ceramid. Primární hydroxylová skupina sfingosinu je esterifikována fosforylcholinem, čímž vzniká sfingomyelin..
Tyto fosfolipidy, jak naznačuje jejich název, obohacují myelinové pochvy obklopující nervové buňky, které hrají hlavní roli v přenosu elektrických nervových impulsů..
Jak naznačují jejich funkce, fosfolipidy se nacházejí hlavně jako strukturní součást lipidových dvojvrstev, které tvoří biologické membrány, které obklopují buňky i jejich vnitřní organely ve všech živých organismech..
Tyto lipidy jsou běžné ve všech eukaryotických organismech a dokonce i v mnoha prokaryotech, kde plní podobné funkce..
Jak již bylo opakovaně uvedeno, glycerofosfolipidy jsou nejdůležitější a nejhojnější fosfolipidy v buňkách jakéhokoli živého organismu. Z nich představuje fosfatidylcholin více než 50% fosfolipidů v eukaryotických membránách. Má téměř válcovitý tvar, takže jej lze uspořádat do plochých lipidových dvojvrstev.
Fosfatidylethanolamin je na druhé straně také extrémně bohatý, ale jeho struktura je „kuželovitá“, takže se samo nesestavuje jako dvojvrstvy a je obvykle spojována s místy, kde jsou v membráně zakřivení..
Zatím žádné komentáře