FOSZFOGLICERIDEK: SZERKEZET, FUNKCIÓK ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2026

A foszfo-gliceridek vagy a glicerofoszfolipidek bőséges lipid természetű molekulák a biológiai membránokban. A foszfolipid molekula négy alapvető összetevőből áll: zsírsavak, a zsírsavhoz kapcsolódó váz, foszfát és az utóbbihoz kapcsolódó alkohol.

Általában a glicerin 1. szénén van telített zsírsav (csak egyszeres kötések), míg a 2. szénnél a zsírsav telítetlen típusú (kettős vagy hármas kötések a szénatomok között).

Szerkezet

Forrás: Nem áll rendelkezésre géppel olvasható szerző. Lennert B feltételezte (szerzői jogi állítások alapján)., a Wikimedia Commonson keresztül

A sejtmembránok legszembetűnőbb foszfo-gliceridjei között van: szfingomielin, foszfatidil-inozit, foszfatidil-szerin és foszfatidil-etanol-amin.

Ezekben a biológiai molekulákban gazdag élelmiszerek többek között a fehér húsok, például halak, tojássárgája, néhány szervhús, kagyló és diófélék.

Szerkezet

Foszfoglicerid alkotóelemei

A foszfo-glicerid négy alapvető szerkezeti elemből áll. Az előbbi egy csontváz, amelyhez zsírsavak, foszfát és alkohol kapcsolódnak - az utóbbi foszfáttal kapcsolódik.

A foszfo-glicerid gerincét glicerinből vagy szfingozinból képezhetjük. Az előbbi három széntartalmú alkohol, míg az utóbbi egy másik, összetettebb szerkezetű alkohol.

A glicerinben az 1. és 2. szénatomon található hidroxilcsoportokat két nagy láncú karboxilcsoport zsírsav észterezi. A hiányzó szént, amely a 3. helyzetben van, foszforsavval észterezik.

Bár a glicerinnek nincs aszimmetrikus szénje, az alfa-szénatomok nem sztereokémiásan azonosak. Így a foszfát észterezése a megfelelő szénnél aszimmetriát eredményez a molekula számára.

A zsírsavak jellemzői a foszfo-gliceridekben

A zsírsavak olyan molekulák, amelyek különböző hosszúságú és telítetlenségű szénhidrogénláncokból állnak, és karboxilcsoportban végződnek. Ezek a tulajdonságok jelentősen eltérnek, és meghatározzák tulajdonságaikat.

A zsírsavlánc egyenes, ha telített típusú vagy telítetlen a transz-helyzetben. Ezzel szemben a cisz típusú kettős kötés megcsavarodik a láncban, így azt már nem kell lineárisan ábrázolni, ahogy ez gyakran fordul elő.

A kettős vagy hármas kötéssel rendelkező zsírsavak jelentősen befolyásolják a biológiai membránok állapotát és fizikokémiai tulajdonságait.

Hidrofób és hidrofil tulajdonságok

Az említett elemek mindegyike hidrofób tulajdonságaikban különbözik. A zsírsavak, mint lipidek, hidrofób vagy apolárisak, ami azt jelenti, hogy nem keverednek vízzel.

Ezzel szemben a foszfolipidek többi eleme lehetővé teszi számukra, hogy kölcsönhatásba lépjenek egy környezetben, köszönhetően poláris vagy hidrofil tulajdonságaiknak.

Ily módon a foszfo-glicerideket amfipátiás molekulákba sorolják, ami azt jelenti, hogy az egyik vége poláris, a másik pedig poláris.

Használhatjuk a mérkőzés vagy a mérkőzés analógiáját. A gyufa feje jelzi a töltött foszfátból és annak foszfátcsoporton történő helyettesítéseiből álló poláris fejet. A meccs meghosszabbítását egy nem poláris farok képviseli, amelyet szénhidrogén láncok alkotnak.

A poláris természetű csoportokat 7-es pH-értéken töltik fel negatív töltéssel. Ennek oka a foszfátcsoport ionizációs jelensége, amelynek pk értéke közel 2, és az észterezett csoportok töltései. A töltések száma a vizsgált foszfoglicerid típusától függ.

Jellemzők

A biológiai membránok felépítése

A lipidek hidrofób biomolekulák, amelyek oldódást mutatnak szerves oldószerekben - például például kloroformban.

Ezeknek a molekuláknak a különféle funkciói vannak: üzemanyagként játszanak szerepet az koncentrált energia tárolásával; jelző molekulákként; és mint biológiai membránok szerkezeti elemei.

A természetben a lipidek leggazdagabb csoportja a foszfogliceridek. Fő funkciójuk strukturális, mivel az összes sejtmembrán részét képezik.

A biológiai membránokat kettős réteg formájában csoportosítják. Ez azt jelenti, hogy a lipideket két rétegre csoportosítják, ahol hidrofób farkuk a kettős réteg belsejével, a poláris fejek pedig a sejt külsejével és belső oldalával néznek szembe.

Ezek a struktúrák kulcsfontosságúak. Határozzák meg a sejtet, és felelősek az anyagok cseréjéért más sejtekkel és az extracelluláris környezettel. A membránok azonban a foszfoglicerideken kívül más lipid molekulákat is tartalmaznak, valamint olyan protein jellegű molekulákat, amelyek közvetítik az anyagok aktív és passzív szállítását.

Másodlagos funkciók

Amellett, hogy a biológiai membránok részét képezik, a foszfogliceridek más funkciókkal is társulnak a sejtek környezetében. Néhány nagyon specifikus lipid a mielinmembránok részét képezi, amely az idegeket borítja.

Vannak, akik üzenetekként szolgálnak a jelek rögzítésében és továbbításában a mobil környezetbe.

Anyagcsere

Szintézis

A foszfo-gliceridek szintézisét közbenső metabolitokból, például a foszfatidsav-molekulából és a triacil-glicerinekből kiindulva hajtjuk végre.

Az aktivált CTP nukleotid (citidin-trifoszfát) olyan közbenső terméket alkot, amelyet CDP-diacil-glicerinnek nevezünk, ahol a pirofoszfát reakció elősegíti a jobb oldali reakciót.

A foszfatidilnek nevezett rész reagál bizonyos alkoholokkal. Ennek a reakciónak a terméke foszfo-gliceridek, beleértve a foszfatidil-szerint vagy a foszfatidil-inozitolt. Foszfatidil-etanol-amin vagy foszfatidil-kolin előállítható foszfatidil-szerinből.

Ugyanakkor vannak alternatív módszerek az utoljára említett foszfo-gliceridek szintézisére. Ez az út magában foglalja a kolin vagy az etanol-amin aktiválását a CTP-hez való kötés révén.

Ezt követően egy olyan reakció következik be, amely egyesíti őket a foszfatidáttal, és így végtermékként foszfatidil-etanol-amint vagy foszfatidil-kolint kap.

A lebomlás

A foszfo-gliceridek lebontását a foszfolipázoknak nevezett enzimek kezelik. A reakció során a foszfoglicerideket alkotó zsírsavak szabadulnak fel. Az élő organizmusok valamennyi szövetében ez a reakció folyamatosan zajlik.

Különböző típusú foszfolipázok léteznek, és a felszabaduló zsírsav szerint osztályozzák őket. Ezt az osztályozási rendszert követve megkülönböztetjük az A1, A2, C és D lipázokat.

A foszfolipázok mindenütt jelen vannak, és különféle biológiai entitásokban találhatók meg. A bél juice, bizonyos baktériumok szekréciói és a kígyóméreg példák a magas foszfolipáz-tartalmú anyagokra.

Ezen bomlási reakciók végterméke a glicerin-3-foszfát. Így ezeket a felszabadult termékeket és a szabad zsírsavakat újra felhasználhatjuk új foszfolipidek előállításához vagy más anyagcsere útvonalakba is.

Példák

foszfatidát

A fentiekben leírt vegyület a legegyszerűbb foszfo-glicerid, és foszfatidátnak, vagy diacil-glicerin-3-foszfátnak nevezik. Noha ez a fiziológiai környezetben nem túl bőséges, kulcsszerepet játszik a bonyolultabb molekulák szintézisében.

Foszfatidátból származó foszfogliceridek

A legegyszerűbb foszfo-glicerid molekulából bonyolultabb elemek bioszintézise fordulhat elő, nagyon fontos biológiai szerepet játszva.

A foszfatidát foszfátcsoportját az alkoholok hidroxilcsoportjával észterezik - lehet egy vagy több. A folfogliceridek leggyakoribb alkoholjai a szerin, az etanolamin, a kolin, a glicerin és az inozit. Ezeket a származékokat az alábbiakban ismertetjük:

foszfatidil-

Az emberi szövetek részét képező sejtmembránokban a foszfatidil-etanol-amin e struktúrák kiemelkedő alkotóeleme.

Az 1. és 2. helyzetben lévő hidroxilcsoportokban zsírsavakkal észterezett alkoholból áll, míg a 3. helyzetben foszfátcsoportot találunk, amelyet az etanol-amin-amino-alkohollal észterezünk.

foszfatidil-

Általában ez a foszfo-glicerid található az egyrétegű rétegben, amely a sejtek belső - vagyis a citoszolos oldala felé néz. A programozott sejthalál folyamatában a foszfatidil-szerin eloszlása ​​megváltozik, és a sejt felületén megtalálható.

Foszfatidilinozitol

A foszfatidilinozitol egy foszfolipid, amely alacsony arányban található meg mind a sejtmembránban, mind a szubcelluláris komponensek membránjaiben. Megállapítást nyert, hogy részt vesz a celluláris kommunikációs eseményekben, változásokat okozva a sejt belső környezetében.

szfingomielinből

A foszfolipidek csoportjában a szfingomielin az egyetlen olyan foszfolipid, amely a membránokban található, és amelynek szerkezete nem az alkohol-glicerinből származik. Ehelyett a csontváz szfingozinból áll.

Szerkezetileg ez az utolsó vegyület az aminoalkoholok csoportjába tartozik és hosszú szénláncú, kettős kötésekkel.

Ebben a molekulaban a gerinc aminocsoportja egy amid típusú kötéssel egy zsírsavhoz kapcsolódik. Egyidejűleg a váz primer hidroxilcsoportját észterezzük foszfotilkolinná.

plazmalogénekből

A plazmalogének foszfo-gliceridek, amelyek fejei főleg etanol-aminból, kolinból és szerinből állnak. Ezeknek a molekuláknak a funkcióját nem sikerült teljesen tisztázni, és ezekről az irodalomban kevés információ található.

Mivel a vinil-éter-csoport könnyen oxidálódik, a plazmalogének képesek reakcióba lépni az oxigén szabad gyököivel. Ezek az anyagok átlagos celluláris anyagcsere-termékek, és megállapítást nyert, hogy károsítják a celluláris komponenseket. Ezenkívül az öregedési folyamatokhoz is kapcsolódtak.

Ezért a plazmalogének lehetséges funkciója a szabad gyökök csapdája, amelyek potenciálisan negatív hatással lehetnek a sejt integritására.

Irodalom

1. Berg, JM, Stryer, L. és Tymoczko, JL (2007). Biokémia. Megfordítottam.
2. Devlin, TM (2004). Biokémia: tankönyv klinikai alkalmazásokkal. Megfordítottam.
3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, CS és Yáñez, E. (2011). Biokémia. Alapvető fogalmak. Pán-amerikai.
4. Melo, V., Ruiz, V. és Cuamatzi, O. (2007). A metabolikus folyamatok biokémiája. Reverte.
5. Nagan, N. és Zoeller, RA (2001). Plazmalogének: bioszintézis és funkciók. A lipidkutatás haladása, 40 (3), 199–229.
6. Pertierra, AG, Olmo, R., Aznar, CC és López, CT (2001). Metabolikus biokémia. Szerkesztői Tebar.
7. Voet, D., Voet, JG és Pratt, CW (2014). A biokémia alapjai. Művészi szerkesztő.