Dele:
Fosforglycerider struktur, funksjoner og eksempler
den fosfoglicéridos eller glycerofosfolipider er molekyler av lipid natur rikelig i biologiske membraner. Et fosfolipidmolekyl består av fire grunnleggende komponenter: fettsyrer, et skjelett festet til fettsyre, fosfat og en alkohol knyttet til sistnevnte.
Vanligvis er i karbonet 1 av glyserol en mettet fettsyre (bare enkeltbindinger), mens i karbon 2 er fettsyren av umettet type (dobbelt- eller trippelbindinger mellom karbonene).
Blant de mest fremtredende fosfoglyserider i cellemembraner er: sfingomyelin, fosfatidylinositol, fosfatidylserin og fosfatidyletanolamin.
Matvarer som er rikt på disse biologiske molekylene, er hvite kjøtt som fisk, eggeplommer, noen orgelkjøtt, sjømat, nøtter, blant andre..
index
- 1 struktur
- 1.1 Komponenter av et fosfoglyserid
- 1.2 Kjennetegn på fettsyrer i fosfoglyserider
- 1.3 Hydrofobe og hydrofile egenskaper
- 2 funksjoner
- 2.1 Struktur av biologiske membraner
- 2.2 Sekundære funksjoner
- 3 Metabolisme
- 3.1 Sammendrag
- 3.2 Nedbrytning
- 4 eksempler
- 4.1 fosfatidat
- 4.2 Fosfoglyserider avledet fra fosfatidat
- 4.3 fosfatidyletanolamin
- 4.4 Fosfatidylserin
- 4,5 fosfatidylinositol
- 4.6 Sphingomyelin
- 4.7 Plasmalogener
- 5 referanser
struktur
Komponenter av et fosfoglyserid
Et fosfoglyserid dannes av fire grunnleggende strukturelle elementer. Den første er et skjelett som er forbundet med fettsyrer, fosfat og en alkohol - sistnevnte er knyttet til fosfat.
Skjelettet av fosfoglyserider kan dannes av glycerol eller sfingosin. Den første er en tre-karbonalkohol, mens den andre er en annen alkohol med en mer kompleks struktur.
I glycerol blir hydroksylgruppene som er lokalisert på karbon 1 og 2, forestret av to karboksylgrupper med store kjeder av fettsyrer. Det manglende karbon, som befinner seg i posisjon 3, blir forestret med en fosforsyre.
Selv om glyserol ikke har et asymmetrisk karbon, er alfa-karboner ikke stereokjemisk identiske. Foresteringen av et fosfat i det tilsvarende karbon gir således asymmetri til molekylet.
Kjennetegn på fettsyrer i fosfoglyserider
Fettsyrer er molekyler sammensatt av hydrokarbonkjeder av variabel lengde og grad av umettelse, og slutter i en karboksylgruppe. Disse egenskapene varierer betydelig, og bestemmer egenskapene deres.
Fettsyrekjeden er lineær hvis den er av mettet type eller om den er umettet i posisjon trans. I kontrast tilstedeværelsen av en dobbeltbinding av typen cis skaper en vridning i kjeden, så det er ikke lenger nødvendig å representere det på en lineær måte, som det vanligvis gjøres.
Fettsyrene med dobbelt- eller trippelbindinger har betydelig innflytelse på tilstanden og fysisk-kjemiske egenskaper av biologiske membraner.
Hydrofobe og hydrofile egenskaper
Hvert av de nevnte elementene er forskjellig i dets hydrofobe egenskaper. Fettsyrer, som er lipider, er hydrofobe eller apolære, noe som betyr at de ikke blandes med vann.
I motsetning til at resten av elementene i fosfolipidene tillater dem å samhandle i et miljø, takket være deres polare eller hydrofile egenskaper.
På denne måten klassifiseres fosfoglyserider som amfipatiske molekyler, noe som betyr at den ene enden er polar og den andre er apolar.
Vi kan bruke analogien til en kamp eller en kamp. Kampens hode representerer polarhodet utgjøres av det ladede fosfat og ved substitusjonene av fosfatgruppen. Forlengelsen av kampen er representert av en ikke-polar hale, dannet av hydrokarbonkjeder.
Polare naturgrupper belastes ved en pH på 7, med en negativ ladning. Dette skyldes ioniseringsfenomenet av fosfatgruppen, som har a pk nær 2, og til masse esterified grupper. Antallet av kostnader avhenger av hvilken type fosfoglycerid som studeres.
funksjoner
Struktur av biologiske membraner
Lipider er hydrofobe biomolekyler som har oppløselighet i løsemidler av den organiske typen - for eksempel kloroform, for eksempel.
Disse molekylene har et bredt spekter av funksjoner: å oppfylle en rolle som drivstoff ved å lagre konsentrert energi; som signalmolekyler; og som strukturelle komponenter av biologiske membraner.
I naturen er den mest omfattende gruppen lipider som finnes fosfoglyserider. Hovedfunksjonen er av strukturell type, siden de er en del av alle cellemembraner.
De biologiske membranene er gruppert i dobbeltlagsform. Hvilket betyr at lipidene er gruppert i to lag, hvor deres hydrofobale haler ser ut i bilaget og polarhodene gir utsiden og inne i cellen.
Disse strukturene er avgjørende. De avgrenser cellen og har ansvaret for utveksling av stoffer med andre celler og med det ekstracellulære medium. Imidlertid inneholder membranene lipidmolekyler annet enn fosfoglyserider, og også molekyler av protein-natur som formidler aktiv og passiv transport av stoffer.
Sekundære funksjoner
I tillegg til å være en del av de biologiske membranene, er fosfoglyserider forbundet med andre funksjoner i det cellulære miljøet. Noen svært spesifikke lipider er en del av membranene av myelin, stoffet som dekker nerver.
Noen kan fungere som meldinger i fangst og overføring av signaler til det mobile miljøet.
metabolisme
syntese
Syntesen av fosfoglyserider utføres ved å starte fra intermediære metabolitter, så som fosfatidinsyremolekylet og også triacylglycerolene.
Et aktivert CTP-nukleotid (cytidintrifosfat) danner et mellomprodukt som kalles CDP-diacylglycerol, hvor pyrofosfatreaksjonen favoriserer reaksjonen til høyre.
Delen kalt fosfatidyl reagerer med visse alkoholer. Produktet av denne reaksjonen er fosfoglyserider, blant dem fosfatidylserin eller fosfatidylinositol. Fosfatidylserin kan brukes til å oppnå fosfatidyletanolamin eller fosfatidylkolin.
Imidlertid finnes det alternative veier for å syntetisere de sistnevnte fosfoglyserider. Denne ruten innebærer aktivering av kolin eller etanolamin ved binding til CTP.
Deretter oppstår en reaksjon som forener dem med fosfatidatet, og som et sluttprodukt oppnås fosfatidyletanolamin eller fosfatidylkolin.
degradering
Nedbrytningen av fosfoglyserider utføres av enzymer kalt fosfolipaser. Reaksjonen innebærer frigjøring av fettsyrene som utgjør fosfoglyseridene. I alle vevene av levende organismer skjer denne reaksjonen hele tiden.
Det finnes flere typer fosfolipaser, og de er klassifisert i henhold til fettsyren de frigjør. Etter dette klassifiseringssystemet skiller vi mellom lipaser A1, A2, C og D.
Fosfolipaser er allestedsnærværende i naturen, og vi finner dem i forskjellige biologiske enheter. Tarmsaften, sekreteringen av visse bakterier og slangenes gift er eksempler på stoffer høyt i fosfolipaser.
Det endelige produktet av disse nedbrytningsreaksjonene er glycerol-3-fosfat. Således kan disse frigjorte produktene pluss frie fettsyrer bli gjenbrukt for å syntetisere nye fosfolipider eller bli rettet mot andre metabolske veier.
eksempler
phosphatidate
Forbindelsen beskrevet ovenfor er det enkleste fosfoglycerid og kalles fosfatidat, ellers diacylglycerol 3-fosfat. Selv om det i det fysiologiske miljøet ikke er veldig rikelig, er det et sentralt element for syntesen av mer komplekse molekyler.
Fosforglycerider avledet fra fosfatidat
Fra det enkleste molekylet fosfoglyserider kan biosyntese av mer komplekse elementer forekomme, med svært viktige biologiske roller.
Fosfatatets fosfatgruppe er forestret med hydroksylgruppen av alkoholene - det kan være en eller flere. De vanligste alkoholene i fogoglyseridene er serin, etanolamin, kolin, glyserol og inositol. Disse derivatene vil bli beskrevet nedenfor:
fosfatidyletanolamin
I cellemembraner som er en del av humant vev, er fosfatidyletanolamin en fremtredende komponent av disse strukturene.
Den består av en alkohol som er esterifisert av fettsyrer i hydroksylene i posisjon 1 og 2, mens i posisjon 3 finner vi en fosfatgruppe som er esterifisert med aminoalkoholetanolaminen.
fosfatidylserin
Vanligvis er dette fosfoglycerid funnet i monolaget som gir interiøret - det vil si den cytosoliske siden - av cellene. Under prosessen med programmert celledød forandres fordeling av fosfatidylserin og finnes i hele celleoverflaten.
phosphatidylinositol
Fosfatidylinositol er et fosfolipid som finnes i lave proporsjoner både i cellemembranen og i membranene i de subcellulære komponentene. Det har blitt funnet at det deltar i cellekommunikasjonshendelser, og forårsaker endringer i det indre miljøet til cellen.
sphingomyelin
I gruppen fosfolipider er sfingomyelin det eneste fosfolipidet som er tilstede i membraner hvis struktur ikke stammer fra alkoholglycerol. I stedet er skjelettet dannet av sfingosin.
Strukturelt tilhører denne siste forbindelsen gruppen av aminoalkoholer og har en lang karbonkjede med dobbeltbindinger.
I dette molekylet er aminogruppen i skjelettet koblet til en fettsyre med en amidbinding. Sammen er den primære hydroksylgruppen av skjelettet esterifisert til fosfotylkolin.
plasmalogener
Plasmalogener er fosfoglyserider med hoder dannet av etanolamin, kolin og serin, hovedsakelig. Funksjonene til disse molekylene er ikke fullt utklart, og det er lite informasjon om dem i litteraturen.
Takket være det faktum at vinyletergruppen lett oksyderes, kan plasmalogener reagere med oksygenfri radikaler. Disse stoffene er produkter av den gjennomsnittlige cellulære metabolisme og har blitt funnet å skade cellulære komponenter. I tillegg har de også vært relatert til aldringsprosesser.
Derfor er en mulig funksjon av plasmalogener å fange frie radikaler som potensielt kan ha negative effekter på cellulær integritet.
referanser
- Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). biokjemi. Jeg reverserte.
- Devlin, T. M. (2004). Biokjemi: lærebok med kliniske anvendelser. Jeg reverserte.
- Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C. S., og Yáñez, E. (2011). Biokjemi. Viktige konsepter. Panamericana.
- Melo, V., Ruiz, V. M., & Cuamatzi, O. (2007). Biokjemi av metabolske prosesser. Reverte.
- Nagan, N., & Zoeller, R. A. (2001). Plasmalogener: biosyntese og funksjoner. Fremgang i lipidforskning, 40(3), 199-229.
- Pertierra, A.G., Olmo, R., Aznar, C.C., og Lopez, C.T. (2001). Metabolisk biokjemi. Redaksjonell Tebar.
- Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2014). Grunnlag for biokjemi. Artmed Publisher.