Структура, функции и примери за фосфоглицериди

на fosfoglicéridos или глицерофосфолипиди са молекули с липидна природа, богати на биологични мембрани. Молекула от фосфолипид се състои от четири основни компонента: мастни киселини, скелет, прикрепен към мастни киселини, фосфат и алкохол, свързани с последната..

Като цяло, в въглерода 1 на глицерола е наситена мастна киселина (само единични връзки), докато в въглерод 2 мастната киселина е от ненаситения тип (двойни или тройни връзки между въглеродите).

Сред най-известните фосфоглицериди в клетъчните мембрани са: сфингомиелин, фосфатидилинозитол, фосфатидилсерин и фосфатидилетаноламин.

Храните, които са богати на тези биологични молекули, са бели меса като риба, яйчни жълтъци, някои меса от органи, морски дарове, ядки и др..

индекс

• 1 Структура
  • 1.1 Компоненти на фосфоглицерид
  • 1.2 Характеристики на мастните киселини във фосфоглицеридите
  • 1.3 Хидрофобни и хидрофилни свойства
• 2 Функции
  • 2.1 Структура на биологичните мембрани
  • 2.2 Вторични функции
• 3 Метаболизъм
  • 3.1 Обобщение
  • 3.2 Деградация
• 4 Примери
  • 4.1 Фосфатидат
  • 4.2 Фосфоглицериди, получени от фосфатидат
  • 4.3 Фосфатидилетаноламин
  • 4.4 Фосфатидилсерин
  • 4.5 Фосфатидилинозитол
  • 4.6 Сфингомиелин
  • 4.7 Плазмалогени
• 5 Препратки

структура

Компоненти на фосфоглицерид

Фосфоглицеридът се формира от четири основни структурни елемента. Първият е скелет, към който се присъединяват мастни киселини, фосфат и алкохол - последният е свързан с фосфат.

Скелетът на фосфоглицеридите може да се образува от глицерол или сфингозин. Първият е три-въглероден алкохол, а вторият е друг алкохол с по-сложна структура.

В глицерола, хидроксилните групи, разположени върху въглерод 1 и 2 са естерифицирани с две карбоксилни групи с големи вериги на мастни киселини. Липсващият въглерод, разположен в позиция 3, се естерифицира с фосфорна киселина.

Въпреки че глицеролът не притежава асиметричен въглерод, алфа въглеродите не са стереохимично идентични. Така естерификацията на фосфат в съответния въглерод придава асиметрия на молекулата.

Характеристики на мастните киселини във фосфоглицеридите

Мастните киселини са молекули, съставени от въглеводородни вериги с променлива дължина и степен на ненаситеност, и завършват с карбоксилна група. Тези характеристики се различават значително и определят техните свойства.

Веригата на мастните киселини е линейна, ако е наситена или е ненаситена транс. За разлика от това, наличието на двойна връзка от типа цис създава усукване във веригата, така че вече не е необходимо да я представяме по линеен начин, както обикновено се прави.

Мастните киселини с двойни или тройни връзки имат значително влияние върху състоянието и физикохимичните характеристики на биологичните мембрани.

Хидрофобни и хидрофилни свойства

Всеки от споменатите елементи се различава по своите хидрофобни свойства. Мастните киселини, които са липиди, са хидрофобни или неполярни, което означава, че те не се смесват с вода.

Обратно, останалите елементи на фосфолипидите им позволяват да взаимодействат в среда, благодарение на техните полярни или хидрофилни свойства..

По този начин фосфоглицеридите се класифицират като амфипатични молекули, което означава, че единият край е полярен, а другият е неполярен.

Можем да използваме аналогията на мач или съвпадение. Главата на мача представлява полярната глава, съставена от заредения фосфат и от заместванията на фосфатната група. Разширението на мача е представено от неполярна опашка, образувана от въглеводородни вериги.

Полярните групи на природата се зареждат при рН 7 с отрицателен заряд. Това се дължи на феномена на йонизация на фосфатната група, която има a п.к. близо до 2, и до натоварванията на естерифицираните групи. Броят на зарядите зависи от типа изследван фосфоглицерид.

функции

Структура на биологичните мембрани

Липидите са хидрофобни биомолекули, които имат разтворимост в органични разтворители - като хлороформ, например.

Тези молекули имат голямо разнообразие от функции: да изпълняват роля като горива чрез съхраняване на концентрирана енергия; като сигнални молекули; и като структурни компоненти на биологичните мембрани.

В природата най-разпространената група липиди, които съществуват, са фосфоглицериди. Неговата основна функция е от структурен тип, тъй като те са част от всички клетъчни мембрани.

Биологичните мембрани са групирани в двуслойна форма. Което означава, че липидите са групирани в два слоя, където техните хидрофобни опашки гледат вътре в двуслойните и полярните глави дават вън и вътре в клетката..

Тези структури са от решаващо значение. Те ограничават клетката и отговарят за обмена на вещества с други клетки и с извънклетъчната среда. Въпреки това, мембраните съдържат липидни молекули, различни от фосфоглицеридите, а също и молекули от протеинов характер, които медиират активния и пасивен транспорт на веществата.

Вторични функции

Освен че са част от биологичните мембрани, фосфоглицеридите са свързани с други функции в клетъчната среда. Някои много специфични липиди са част от мембраните на миелина, веществото, което покрива нервите.

Някои могат да действат като съобщения при улавянето и предаването на сигнали към клетъчната среда.

метаболизъм

синтез

Синтезът на фосфоглицеридите се извършва, като се започне от междинните метаболити, като например молекулата на фосфатидната киселина и триацилглицеролите..

Активираният CTP нуклеотид (цитидин трифосфат) образува междинен продукт, наречен CDP-диацилглицерол, където пирофосфатната реакция благоприятства реакцията вдясно.

Частта, наречена фосфатидил, реагира с някои алкохоли. Продуктът от тази реакция са фосфоглицериди, сред които фосфатидилсерин или фосфатидил инозитол. Фосфатидилсерин може да се използва за получаване на фосфатидил етаноламин или фосфатидилхолин.

Обаче, съществуват алтернативни начини за синтезиране на последните споменати фосфоглицериди. Този път включва активиране на холин или етаноламин чрез свързване към CTP.

Впоследствие протича реакция, която ги обединява с фосфатидата, като се получава като краен продукт фосфатидил етаноламин или фосфатидилхолин..

деградация

Разграждането на фосфоглицеридите се извършва от ензими, наречени фосфолипази. Реакцията включва освобождаването на мастни киселини, които образуват фосфоглицеридите. Във всички тъкани на живите организми тази реакция протича постоянно.

Има няколко вида фосфолипази и те се класифицират според мастните киселини, които освобождават. Следвайки тази класификационна система, ние разграничаваме липазите А1, А2, С и D.

Фосфолипазите са повсеместни в природата и ние ги намираме в различни биологични единици. Чревният сок, секрециите на някои бактерии и отровата на змии са примери за вещества с високо съдържание на фосфолипази.

Крайният продукт от тези реакции на разграждане е глицерол-3-фосфат. Следователно, тези освободени продукти плюс свободни мастни киселини могат да бъдат използвани повторно за синтезиране на нови фосфолипиди или да бъдат насочени към други метаболитни пътища.

Примери

phosphatidate

Описаното по-горе съединение е най-простият фосфоглицерид и се нарича фосфатидат, или иначе диацилглицерол 3-фосфат. Въпреки че във физиологичната среда тя не е много изобилна, тя е ключов елемент за синтеза на по-сложни молекули.

Фосфоглицериди, получени от фосфатидат

От най-простата молекула фосфоглицериди може да се появи биосинтеза на по-сложни елементи, с много важни биологични роли.

Фосфатната група на фосфатидата е естерифицирана с хидроксилната група на алкохолите - тя може да бъде една или повече. Най-често срещаните алкохоли на фолфоглицеридите са серин, етаноламин, холин, глицерол и инозитол. Тези производни ще бъдат описани по-долу:

фосфатидилетаноамин

В клетъчните мембрани, които са част от човешки тъкани, фосфатидилетаноламинът е важен компонент на тези структури.

Състои се от алкохол, естерифициран с мастни киселини в хидроксилите, разположени в позиции 1 и 2, докато в позиция 3 намираме фосфатна група, естерифицирана с аминоалкохол етаноламин..

фосфатидилсерин

Обикновено този фосфоглицерид се намира в монослоя, който дава вътрешността - т.е. цитозолната страна - на клетките. По време на процеса на програмирана клетъчна смърт, разпределението на фосфатидилсерин се променя и се открива в цялата клетъчна повърхност.

фосфатидилинозитол

Фосфатидилинозитол е фосфолипид, който се намира в ниски пропорции както в клетъчната мембрана, така и в мембраните на субклетъчните компоненти. Установено е, че то участва в клетъчни комуникационни събития, причинявайки промени във вътрешната среда на клетката.

сфингомиелина

В групата на фосфолипидите сфингомиелинът е единственият фосфолипид, присъстващ в мембраните, чиято структура не произлиза от алкохолен глицерол. Вместо това скелетът се образува от сфингозин.

В структурно отношение последното съединение принадлежи към групата на аминоалкохолите и има дълга въглеродна верига с двойни връзки.

В тази молекула аминогрупата на скелета е свързана с мастна киселина чрез амидна връзка. Заедно, първичната хидроксилна група на скелета е естерифицирана до фосфотилхолин.

плазмалогени

Плазмологените са фосфоглицериди с глави, образувани главно от етаноламин, холин и серин. Функциите на тези молекули не са напълно изяснени и има малко информация за тях в литературата.

Благодарение на факта, че виниловата етерна група се окислява лесно, плазмогените могат да реагират с кислородните свободни радикали. Тези вещества са продукти от средния клетъчен метаболизъм и е установено, че увреждат клетъчните компоненти. Освен това те са свързани и с процесите на стареене.

Следователно, възможна функция на плазмогените е да улавят свободните радикали, които потенциално могат да имат отрицателни ефекти върху клетъчната цялост.

препратки

1. Berg, J. М., Stryer, L., & Tymoczko, J.L. (2007). биохимия. Обърнах се обратно.
2. Девлин, Т. М. (2004). Биохимия: учебник с клинични приложения. Обърнах се обратно.
3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C.S., & Yáñez, E. (2011). Биохимия. Съществени понятия. Panamericana.
4. Мело, В., Руис, В. М., и Куамати, О. (2007). Биохимия на метаболитните процеси. Реверте.
5. Nagan, N., & Zoeller, R. A. (2001). Плазмалогени: биосинтез и функции. Напредък в изследванията на липидите, 40(3), 199-229.
6. Pertierra, A.G., Olmo, R., Aznar, C.C., & Lopez, C.T. (2001). Метаболитна биохимия. Редакционна Тебар.
7. Voet, D., Voet, J.G., & Pratt, C.W. (2014). Основи на биохимията. Издател Артмед.