ФОСФОГЛИЦЕРИДИ: СТРУКТУРА, ФУНКЦИЈЕ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЈА - 2025

У пхоспхоглицеридес или глицерофосфолипид обилује молекули липида природе у биолошким мембранама. Молекул фосфолипида састоји се од четири основне компоненте: масне киселине, костур повезан са масном киселином, фосфат и алкохол повезан са њима.

Генерално, на угљену 1 глицерола постоји засићена масна киселина (само појединачне везе), док је на угљенику 2 масна киселина незасићеног типа (двострука или трострука веза између угљеника).

Извор структуре : Није дат аутор за читање машина. Леннерт Б претпоставио (на основу тврдњи о ауторским правима). , путем Викимедиа Цоммонса

Међу најистакнутијим фосфоглицеридима у ћелијским мембранама имамо: сфингомијелин, фосфатидилинозитол, фосфатидилсерин и фосфатидилетаноламин.

Намирнице које су богате овим биолошким молекулама су бијело месо попут рибе, жумањка, неких органских јела, шкољки и орашастих плодова.

Структура

Компоненте фосфоглицерида

Фосфоглицерид се састоји од четири основна структурна елемента. Први је костур на који су везане масне киселине, фосфат и алкохол - други је везан за фосфат.

Окосница фосфоглицерида може се формирати из глицерола или сфингозина. Први је алкохол са три угљеника, док је други други алкохол сложеније структуре.

У глицеролу, хидроксилне групе смештене на угљенику 1 и 2 су естерификоване две велике ланчане карбоксилне групе масних киселина. Угљен који недостаје, смештен на положају 3, естерификован је фосфорном киселином.

Иако глицерол нема асиметрични угљеник, алфа угљеници нису стереохемијски идентични. Стога, естерификација фосфата на одговарајућем угљенику даје асиметрију молекули.

Карактеристике масних киселина у фосфоглицеридима

Масне киселине су молекули састављени од ланца угљоводоника различите дужине и степена засићења, а завршавају се у карбоксилној групи. Ове карактеристике знатно се разликују и одређују њихова својства.

Ланац масних киселина је линеаран ако је засићеног типа или ако је незасићен у транс положају. Супротно томе, присуство двоструке везе цис типа ствара завој у ланцу, тако да га више не треба представљати линеарно, као што је то често случај.

Масне киселине двоструким или троструким везама значајно утичу на стање и физикално-хемијске карактеристике биолошких мембрана.

Хидрофобна и хидрофилна својства

Сваки од наведених елемената разликује се по својим хидрофобним својствима. Масне киселине, као липиди, су хидрофобне или аполарне, што значи да се не мешају са водом.

Насупрот томе, остатак елемената фосфолипида омогућава им интеракцију у окружењу, захваљујући поларним или хидрофилним својствима.

На овај начин се фосфоглицериди класификују као амфипатски молекули, што значи да је један крај поларни, а други аполарни.

Можемо користити аналогију подударања или подударности. Глава шибице представља поларну главу сачињену од набијеног фосфата и његових замјена на фосфатној групи. Продужетак шибице представљен је неполарним репом, формираним угљиководичним ланцима.

Групе поларне природе пуњене су на пХ 7, са негативним набојем. То је последица феномена јонизације фосфатне групе која има пк близу 2 и набоја естерификованих група. Број набоја зависи од врсте проучаваног фосфоглицерида.

Карактеристике

Структура биолошких мембрана

Липиди су хидрофобне биомолекуле које представљају растворљивост у органским растварачима - на пример, хлороформу.

Ови молекули имају широку лепезу функција: играју улогу горива као што складиште концентрисану енергију; као сигнални молекули; и као структурне компоненте биолошких мембрана.

У природи најбројнија група липида који постоје су фосфоглицериди. Њихова главна функција је структурна, пошто су део свих ћелијских мембрана.

Биолошке мембране су груписане у облику двослоја. Што значи да су липиди групирани у два слоја, где су њихови хидрофобни репови окренути унутрашњости двослоја, а поларне главе окренуте према спољашњости и унутрашњости ћелије.

Ове структуре су пресудне. Они ограничавају ћелију и одговорни су за размену материја са другим ћелијама и са ванћелијским окружењем. Међутим, мембране садрже и друге молекуле липида осим фосфоглицерида, а такође и молекуле протеинске природе који посредују у активном и пасивном транспортовању супстанци.

Секундарне функције

Осим што су део биолошких мембрана, фосфоглицериди су повезани и са другим функцијама у ћелијској средини. Неки веома специфични липиди су део мијелинске мембране, супстанце која покрива нерве.

Неки могу да делују као поруке при хватању и преношењу сигнала у ћелијско окружење.

Метаболизам

Синтеза

Синтеза фосфоглицерида врши се почевши од интермедијарних метаболита као што су молекул фосфатидинске киселине и такође триацилглицерола.

Активирани нуклеотид ЦТП (цитидин трифосфат) формира интермедијер који се зове ЦДП-диацилглицерол, где реакција пирофосфата погодује реакцији са десне стране.

Деоница која се зове фосфатидил реагује са одређеним алкохолима. Продукт ове реакције су фосфоглицериди, укључујући фосфатидилсерин или фосфатидил инозитол. Фосфатидил етаноламин или фосфатидилхолин могу се добити из фосфатидилсерина.

Међутим, постоје алтернативни путеви за синтезу последњих поменутих фосфоглицерида. Овај пут укључује активацију холина или етаноламина везивањем на ЦТП.

Након тога долази до реакције која их обједињује са фосфатидатом, добијајући фосфатидил етаноламин или фосфатидилхолин као крајњи производ.

Деградација

Распадом фосфоглицерида управља се ензимима фосфолипазама. Реакција укључује ослобађање масних киселина које чине фосфоглицериде. У свим ткивима живих организама ова се реакција дешава стално.

Постоји неколико врста фосфолипаза и они су класификовани према масној киселини у коју се ослобађају. Следећи овај класификациони систем, разликујемо липазе А1, А2, Ц и Д.

Фосфолипазе су свеприсутне природе, а налазимо их у различитим биолошким ентитетима. Цријевни сок, излучевине одређених бактерија и змијски отров су примјери супстанци с великом количином фосфолипаза.

Крајњи продукт тих деградационих реакција је глицерол-3-фосфат. Стога се ови ослобођени производи плус слободне масне киселине могу поново употребити за синтезу нових фосфолипида или бити усмерени на друге метаболичке путеве.

Примери

Фосфатидат

Горе описано једињење је најједноставнији фосфоглицерид и назива се фосфатидат, или такође диацилглицерол 3-фосфат. Иако га физиолошко окружење не обилује, кључни је елемент за синтезу сложенијих молекула.

Фосфоглицериди добијени из фосфатидата

Из најједноставнијих молекула фосфоглицерида може се догодити биосинтеза сложенијих елемената, с врло важном биолошком улогом.

Фосфатна група фосфатидата је естерификована хидроксилном групом алкохола - може бити један или више. Најчешћи алкохоли фофоглицерида су серин, етаноламин, холин, глицерол и инозитол. Ови деривати биће описани у даљем тексту:

Фосфатидилетаноламин

У ћелијским мембранама које су део људског ткива фосфатидилетаноламин је истакнута компонента ових структура.

Састоји се од алкохола естерифицираног масним киселинама у хидроксилима смештених на позицијама 1 и 2, док у положају 3 проналазимо фосфатну групу, естерифицирану с амино-алкохолом етаноламином.

Фосфатидилсерин

Генерално, овај фосфоглицерид се налази у моно-слоју који је окренут унутрашњости - то јест цитосолној страни - ћелија. Током процеса програмиране ћелијске смрти, дистрибуција фосфатидилсерина се мења и налази се по целој површини ћелије.

Фосфатидилинозитол

Фосфатидилинозитол је фосфолипид који се налази у малим размерама и у ћелијској мембрани и у мембранама субцелијских компоненти. Откривено је да учествује у ћелијским комуникацијским догађајима, изазивајући промене у унутрашњем окружењу ћелије.

Спхингомиелин

У групи фосфолипида сфингомијелин је једини фосфолипид присутан у мембранама чија структура није изведена из алкохолног глицерола. Уместо тога, костур је сачињен од сфингозина.

Структурно, ово последње једињење припада групи аминоалкохола и има дуги ланац угљеника са двоструким везама.

У овом молекулу амино група на кичми је везана за масну киселину везом амидног типа. Заједно, примарна хидроксилна група скелета је естерификована у фосфотилхолин.

Плазмалогени

Плазмалогени су фосфоглицериди са главама формираним углавном од етаноламина, холина и серина. Функције ових молекула нису до краја разјашњене, а о њима је мало података у литератури.

Пошто се винил етерска група лако оксидује, плазмаллогени могу да реагују са радикалима без кисеоника. Ове супстанце су производи просечног ћелијског метаболизма и откривено је да оштећују ћелијске компоненте. Поред тога, такође су повезани са процесима старења.

Стога је могућа функција плазмалогена да хвата слободне радикале који потенцијално могу имати негативне ефекте на ћелијски интегритет.

Референце

1. Берг, ЈМ, Стриер, Л. и Тимоцзко, ЈЛ (2007). Биохемија. Преокренуо сам се.
2. Девлин, ТМ (2004). Биохемија: уџбеник са клиничком применом. Преокренуо сам се.
3. Федуцхи, Е., Бласцо, И., Ромеро, ЦС, & Ианез, Е. (2011). Биохемија. Основни појмови. Панаамериканци.
4. Мело, В., Руиз, ВМ и Цуаматзи, О. (2007). Биохемија метаболичких процеса. Реверте.
5. Наган, Н. и Зоеллер, РА (2001). Плазмалогени: биосинтеза и функције. Напредак у липидним истраживањима, 40 (3), 199-229.
6. Пертиерра, АГ, Олмо, Р., Азнар, ЦЦ, и Лопес, ЦТ (2001). Метаболичка биохемија. Редакција Тебар.
7. Воет, Д., Воет, ЈГ, & Пратт, ЦВ (2014). Основе биохемије. Артмед Едитор.