Fosforlicerīdu struktūra, funkcijas un piemēri



The fosfoglicerīdi vai glicerofosfolipīdi ir lipīdu rakstura molekulas, kas ir bagātas ar bioloģiskām membrānām. Fosfolipīda molekula sastāv no četrām pamatkomponentēm: taukskābēm, skeletam, kas piesaistīts taukskābei, fosfātam un ar to saistītam alkoholam..

Kopumā glicerīna oglekļa 1 satur piesātināto taukskābi (tikai atsevišķas saites), bet oglekļa 2 taukskābes ir nepiesātinātās (dubultās vai trīskāršās saites starp oglekli)..

Starp visredzamākajiem fosfoglicerīdiem šūnu membrānās ir: sfingomielīns, fosfatidilinozitols, fosfatidilserīns un fosfatidiletanolamīns.

Pārtikas produkti, kas ir bagāti ar šīm bioloģiskajām molekulām, ir baltās gaļas, piemēram, zivju, olu dzeltenumu, dažu orgānu gaļas, jūras veltes, rieksti..

Indekss

  • 1 Struktūra
    • 1.1. Fosforlicerīda sastāvdaļas
    • 1.2. Taukskābju raksturojums fosfoglicerīdos
    • 1.3 Hidrofobās un hidrofilās īpašības
  • 2 Funkcijas
    • 2.1 Bioloģisko membrānu struktūra
    • 2.2 Sekundārās funkcijas
  • 3 Metabolisms
    • 3.1 Kopsavilkums
    • 3.2 Degradācija
  • 4 Piemēri
    • 4.1. Fosfatidāts
    • 4.2. Fosficiklīdi, kas iegūti no fosfatidāta
    • 4.3. Fosfatidiletanolamīns
    • 4.4. Fosfatidilserīns
    • 4.5. Fosfatidilinozitols
    • 4.6 Sphingomielīns
    • 4.7. Plasmalogēni
  • 5 Atsauces

Struktūra

Fosforlicerīda komponenti

Fosforlicerīdu veido četri pamatelementi. Pirmais ir skelets, ko savieno taukskābes, fosfāts un alkohols - pēdējais ir saistīts ar fosfātu.

Fosforlicerīdu skelets var veidoties no glicerīna vai sfingozīna. Pirmais ir trīs oglekļa spirts, bet otrs ir vēl viens alkohols ar sarežģītāku struktūru.

Glicerīnā hidrogēngrupas, kas atrodas uz oglekļa 1 un 2, esterificē ar divām karboksilgrupām ar lielām taukskābju ķēdēm. Trūkstošais ogleklis, kas atrodas 3. pozīcijā, tiek esterificēts ar fosforskābi.

Lai gan glicerīnam nav asimetriska oglekļa, alfa ogļūdeņraži nav stereoķīmiski identiski. Tādējādi fosfāta esterificēšana attiecīgajā oglekļa dioksīdā piešķir molekulai asimetriju.

Taukskābju raksturojums fosfoglicerīdos

Taukskābes ir molekulas, kas sastāv no ogļūdeņražu ķēdēm ar dažāda garuma un nepietiekamības pakāpi un beidzas ar karboksilgrupu. Šīs īpašības ievērojami atšķiras un nosaka to īpašības.

Taukskābju ķēde ir lineāra, ja tā ir piesātināta vai ja tā ir nepiesātināta trans. Turpretim dubultās saiknes klātbūtne cis rada ķēdes griešanos, tāpēc vairs nav nepieciešams to lineāri attēlot, kā tas parasti tiek darīts.

Taukskābēm ar divkāršām vai trīskāršām saitēm ir būtiska ietekme uz bioloģisko membrānu stāvokli un fizikāli ķīmiskajām īpašībām.

Hidrofobas un hidrofīlas īpašības

Katrs no minētajiem elementiem atšķiras hidrofobās īpašībās. Taukskābes, kas ir lipīdi, ir hidrofobas vai apolāras, kas nozīmē, ka tās nesajaucas ar ūdeni.

Turpretim pārējie fosfolipīdu elementi ļauj tām mijiedarboties vidē, pateicoties to polārajām vai hidrofilajām īpašībām..

Tādā veidā fosficiklīdi tiek klasificēti kā amfipātiskas molekulas, kas nozīmē, ka viens gals ir polārs un otrs ir apolārs.

Mēs varam izmantot spēles vai spēles analoģiju. Spēles vadītājs pārstāv polāro galvu, ko veido uzlādēts fosfāts un fosfāta grupas aizvietojumi. Spēles pagarinājumu pārstāv ne polārais asti, ko veido ogļūdeņražu ķēdes.

Polārās dabas grupas tiek uzlādētas ar pH 7, ar negatīvu lādiņu. Tas ir saistīts ar fosfātu grupas jonizācijas fenomenu, kam ir a pk tuvu 2 un esterificēto grupu slodzēm. Lādiņu skaits ir atkarīgs no pētītā fosfoglicerīda veida.

Funkcijas

Bioloģisko membrānu struktūra

Lipīdi ir hidrofobas biomolekulas, kurām ir šķīdība organiskā tipa šķīdinātājos, piemēram, hloroformā..

Šīm molekulām ir dažādas funkcijas: pildīt degvielas lomu, uzglabājot koncentrētu enerģiju; kā signalizācijas molekulas; un kā bioloģisko membrānu strukturālās sastāvdaļas.

Dabā visbiežāk sastopamā lipīdu grupa ir fosfoglicerīdi. Tās galvenā funkcija ir strukturāla, jo tās ir visu šūnu membrānu daļa.

Bioloģiskās membrānas ir sagrupētas divslāņu formā. Tas nozīmē, ka lipīdi ir sagrupēti divos slāņos, kur to hidrofobie astes izskatās divslāņa iekšpusē, un polārie galvas dod kameras ārpusi un iekšpusi..

Šīs struktūras ir būtiskas. Tās norobežo šūnu un ir atbildīgas par vielu apmaiņu ar citām šūnām un ar ekstracelulāro vidi. Tomēr membrānās ir lipīdu molekulas, kas nav fosficiklīdi, kā arī olbaltumvielu molekulas, kas veicina aktīvu un pasīvu vielu transportēšanu..

Sekundārās funkcijas

Papildus tam, ka tā ir daļa no bioloģiskajām membrānām, fosfoglicerīdi ir saistīti ar citām funkcijām šūnu vidē. Daži ļoti specifiski lipīdi ir daļa no mielīna membrānām, kas aptver nervus.

Daži var darboties kā ziņojumi signālu uztveršanai un pārraidei uz mobilo vidi.

Metabolisms

Sintēze

Fosficiklīdu sintēze tiek veikta, sākot no starpprodukta metabolītiem, piemēram, fosfatidskābes molekulu un arī triacilglicerīniem..

Aktivēts CTP nukleotīds (citidīna trifosfāts) veido starpproduktu, ko sauc par CDP-diacilglicerīnu, kur pirofosfāta reakcija veicina reakciju uz labo pusi..

Daļa, ko sauc par fosfatidilu, reaģē ar noteiktiem spirtiem. Šīs reakcijas produkts ir fosfoglicerīdi, tai skaitā fosfatidilserīns vai fosfatidil inozīts. Fosfatidilserīnu var izmantot, lai iegūtu fosfatidiletanolamīnu vai fosfatidilholīnu.

Tomēr ir alternatīvi ceļi, kā sintezēt pēdējos minētos fosfoglicerīdus. Šis ceļš ietver holīna vai etanolamīna aktivāciju, saistot to ar CTP.

Pēc tam notiek reakcija, kas tos apvieno ar fosfatidātu, kā galaproduktu iegūstot fosfatidiletanolamīnu vai fosfatidilholīnu..

Degradācija

Fosforlicerīdu degradāciju veic fermenti, ko sauc par fosfolipāzēm. Reakcija ietver taukskābju izdalīšanos, kas veido fosfoglicerīdus. Visās dzīvo organismu audās šī reakcija notiek pastāvīgi.

Pastāv vairāki fosfolipāžu veidi, un tie ir klasificēti pēc taukskābes, ko tie atbrīvo. Pēc šīs klasifikācijas sistēmas mēs atšķiram lipāzes A1, A2, C un D.

Fosfolipāzes ir visuresošas dabā, un mēs tās atrodam dažādos bioloģiskos objektos. Zarnu sula, dažu baktēriju sekrēcijas un čūsku inde ir piemēri vielām ar augstu fosfolipāzes saturu.

Šo noārdīšanās reakciju galaprodukts ir glicerīna-3-fosfāts. Tādējādi šos izdalītos produktus, kā arī brīvās taukskābes var atkārtoti izmantot, lai sintezētu jaunus fosfolipīdus vai tos varētu virzīt uz citiem metaboliskiem ceļiem..

Piemēri

Fosfatidāts

Iepriekš aprakstītais savienojums ir vienkāršākais fosfoglicerīds, un to sauc par fosfatidātu, vai arī diacilglicerīna 3-fosfātu. Lai gan fizioloģiskajā vidē tas nav ļoti bagāts, tas ir svarīgākais komplekss molekulu sintēzes elements.

Fosforlicerīdi, kas iegūti no fosfatidāta

No vienkāršākās fosfoglicerīdu molekulas var rasties sarežģītāku elementu biosintēze ar ļoti svarīgām bioloģiskām lomām..

Fosfatidāta fosfātu grupa esterificēta ar spirtu hidroksilgrupu - tā var būt viena vai vairākas. Visbiežāk sastopamie folfoglicerīdu spirti ir serīns, etanolamīns, holīns, glicerīns un inositols. Šie atvasinājumi tiks aprakstīti turpmāk:

Fosfatidiletanolamīns

Šūnu membrānās, kas ir cilvēka audu daļa, fosfatidiletanolamīns ir svarīga šo struktūru sastāvdaļa.

Tas sastāv no spirta, kas esterificēts ar taukskābēm hidroksilos, kas atrodas 1. un 2. pozīcijā, bet 3. pozīcijā atrodama fosfātu grupa, kas esterificēta ar aminoalkoholamanolīnu.

Fosfatidilserīns

Parasti šis fosfoglicerīds atrodams monolītā, kas piešķir šūnu interjeru - ti, citozolu. Programmētās šūnu nāves procesa laikā fosfatidilserīna sadalījums mainās un tiek konstatēts visā šūnas virsmā.

Fosfatidilinozitols

Fosfatidilinozitols ir fosfolipīds, kas atrodams zemās proporcijās gan šūnu membrānā, gan subcellulāro komponentu membrānās. Ir konstatēts, ka tā piedalās šūnu komunikācijas pasākumos, radot izmaiņas šūnas iekšējā vidē.

Sphingomielīns

Fosfolipīdu grupā sfingomielīns ir vienīgais fosfolipīds, kas atrodas membrānās, kuru struktūra nav iegūta no spirta glicerīna. Tā vietā skelets veidojas no sfingozīna.

Strukturāli šis pēdējais savienojums pieder pie aminoalkoholu grupas, un tam ir garš oglekļa ķēde ar divkāršām saitēm.

Šajā molekulā skeleta aminogrupa ir savienota ar taukskābi ar amīda saiti. Kopā skeleta primārā hidroksilgrupa ir esterificēta kā fosfotilholīns.

Plasmalogēni

Plasmalogēni ir fosfoglicerīdi, kuru galvas veido galvenokārt etanolamīns, holīns un serīns. Šo molekulu funkcijas nav pilnībā noskaidrotas un literatūrā par tām ir maz informācijas.

Pateicoties tam, ka vinila ētera grupa ir viegli oksidēta, plazmalogēni spēj reaģēt ar skābekļa brīvajiem radikāļiem. Šīs vielas ir vidējā šūnu metabolisma produkti un ir konstatēts, ka tās kaitē šūnu komponentiem. Turklāt tie ir saistīti arī ar novecošanās procesiem.

Tādēļ iespējamā plazmalogēnu funkcija ir brīvo radikāļu slazdošana, kas potenciāli var negatīvi ietekmēt šūnu integritāti.

Atsauces

  1. Berg, J. M., Stryer, L., un Tymoczko, J. L. (2007). Bioķīmija. Es mainīju.
  2. Devlin, T. M. (2004). Bioķīmija: mācību grāmata ar klīniskiem pielietojumiem. Es mainīju.
  3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C. S. un Yáñez, E. (2011). Bioķīmija Būtiskās koncepcijas. Panamericana.
  4. Melo, V., Ruiz, V. M., un Cuamatzi, O. (2007). Metabolisma procesu bioķīmija. Reverte.
  5. Nagan, N., un Zoeller, R. A. (2001). Plasmalogēni: biosintēze un funkcijas. Progress lipīdu pētījumos, 40(3), 199-229.
  6. Pertierra, A. G., Olmo, R., Aznar, C. C. un Lopez, C. T. (2001). Metaboliskā bioķīmija. Redakcijas Tebar.
  7. Voet, D., Voet, J. G. un Pratt, C. W. (2014). Bioķīmijas pamati. Artmed Publisher.