Phospholipide Eigenschaften, Struktur, Funktionen, Typen

Der Begriff Phospholipid Es wird verwendet, um sich auf Biomoleküle einer lipidischen Natur zu beziehen, die sie in ihren Strukturen haben, insbesondere in ihren polaren Köpfen, einer Phosphatgruppe, und als Hauptskelett können sie ein 3-phosphat- oder ein sphiny Glycerolmolekül haben.

Viele Autoren beziehen sich jedoch, wenn sie Phospholipide erwähnen, normalerweise auf Glycepholipide oder Phosphoglyceride, die Lipide aus 3-phosphat-Glycerin sind, zu.

Schema der Struktur eines Phospholipids (Quelle: OpenStax [CC von 4).0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/bis/4.0)] über Wikimedia Commons)

Phosphoglyceride repräsentieren die wichtigste Membran -Lipidgruppe und unterscheiden sich hauptsächlich durch die Identität der Substituentengruppen, die in der C3 -Position des Glycers mit der Phosphatgruppe vereint sind.

Phosphatidylcholin, Phosphatidyletanolamin, Phosphatidylserin und Phosphatidylinitol sind die bekanntesten Phospholipide, sowohl für ihre Häufigkeit als auch für die Bedeutung der biologischen Funktionen, die sie in Zellen ausüben.

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Eigenschaften

Wie jedes andere Lipid sind Phospholipide auch amphipatische Moleküle, dh sie haben ein hydrophiles polares Ende, das oft als "polarer Kopf" bezeichnet wird.

Je nach Art der Kopfgruppen oder polaren Gruppen und der aliphatischen Ketten hat jedes Phospholipid unterschiedliche chemische, physikalische und funktionelle Eigenschaften. Polare Substituenten können anionisch sein (mit einer negativen Nettobelastung), zwitterionisch oder kationisch (mit positiver Nettobelastung).

Phospholipide werden in Zellmembranen "asymmetrisch" verteilt, da diese möglicherweise mehr oder weniger von der einen oder anderen Art angereichert werden, was auch für jedes Außen- oder Zellintern für das Monolay zutrifft.

Die Verteilung dieser komplexen Moleküle hängt im Allgemeinen von den für ihre Synthese zuständigen Enzymen ab, die gleichzeitig durch die intrinsischen Bedürfnisse jeder Zelle moduliert werden.

Struktur

Die meisten Phospholipide sind, wie oben erwähnt, Lipide, die auf einem 3-phosphat-Glycerin-Skelett zusammengesetzt sind. Und deshalb sind sie auch als Glycepholipiden oder Phosphoglyceride bekannt.

Sein polarer Kopf besteht aus der Kohlenstoff -gebundenen Phosphatgruppe in der C3 -Position des Glycerols, zu. Es sind diese Gruppen, die jedem Phospholipid Identität verleihen.

Die apolare Region ist in den apolaren Schwänzen dargestellt, die aus den Fettsäureketten bestehen, die mit Kohlenstoffen von Positionen C1 und C2 des 3-phosphat-Glycerinmoleküls mittels Ester- oder Ether-Glieder (Ether-Phospholipide) verbunden sind.

Schema eines Phospholipids in einer Membran (Quelle: TVAnB über Wikimedia Commons)

Andere Phospholipide haben ein Basiskelett zu einem Dihydroxyaceton -Phosphatmolekül, zu dem auch Fettsäuren durch Etherbindungen verbunden sind.

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In vielen Phospholipiden von biologischer Bedeutung ist Fettsäure in C1 eine gesättigte Fettsäure zwischen 16 und 18 Kohlenstoffatomen, während die von Position C2 häufig ungesättigt und länger ist (zwischen 18 und 20 Kohlenstoffatomen).

Normalerweise werden in Phospholipiden Fettsäuren mit verzweigten Ketten nicht gefunden.

Das einfachste Phospholipid ist Phosphatidsäure, das aus einem 3-Phosphat besteht, das mit zwei Fettsäureketten (1,2-Diagel-Glycerin 3-phosphat) 3-phosphat verbunden ist). Dies ist der Schlüsselintermediär für die Bildung anderer Glycerophospholipide.

Funktionen

Strukturell

Phospholipide sind zusammen mit Cholesterin und Sphingolipiden die Hauptstrukturelemente für die Bildung biologischer Membranen.

Biologische Membranen ermöglichen die Existenz von Zellen, die alle lebenden Organismen sowie die von Organellen in diesen Zellen ausmachen (Zellkompartimentierung).

Phospholipide sind ein wesentlicher Bestandteil des Lipidbilays

Die physikalisch -chemischen Eigenschaften von Phospholipiden bestimmen die elastischen Eigenschaften, die Fluidität und die Assoziationsfähigkeit mit umfassenden und peripheren Proteinen von Zellmembranen.

In diesem Sinne interagieren die mit den Membranen assoziierten Proteinen hauptsächlich mit den polaren Gruppen von Phospholipiden und sind diese Gruppen wiederum, die den Lipid -Bicapas besondere Eigenschaften der Oberfläche verleihen, an denen sie gehören.

Bestimmte Phospholipide tragen auch zur Stabilisierung vieler Förderproteine ​​bei, und andere tragen dazu bei, ihre Aktivität zu erhöhen oder zu verbessern.

Zelluläre Kommunikation

In Bezug auf die zelluläre Kommunikation gibt es einige Phospholipide, die bestimmte Funktionen erfüllen. Beispielsweise sind Phosphositole wichtige Quellen von Second -Messenger, die an den Zellsignalprozessen in den Membranen beteiligt sind, in denen sie gefunden werden.

Phosphatidylserin, ein wichtiges Phospholipid, das im Wesentlichen mit der inneren Monoschichtschicht der Plasmamembran assoziiert ist.

Energie und Stoffwechsel

Wie der Rest der Membranlipide sind Phospholipide eine wichtige Quelle für Kalorienenergie sowie Vorläufer für die membranale Biogenese.

Aliphatische Ketten (Fettsäuren), aus denen sich ihre apolaren Schwänze zusammensetzt.

Andere Funktionen

Bestimmte Phospholipide erfüllen andere Funktionen als Teil von Spezialmaterialien in einigen Geweben. Das Dipalmityl-Phosphatidylcholin ist beispielsweise eine der Hauptkomponenten des Lungentensids, das eine komplexe Mischung aus Proteinen und Lipiden ist, deren Funktion es ist.

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Leute

Fettsäuren, die für bestimmte Zellen innerhalb desselben Organismus mit dem 3-phosphat-Glycerin-Skelett vereint sind.

-Glycerophospholipide

Glycerophospholipide oder Phosphoglyceride sind die am häufigsten vorkommende Klasse von Lipiden in der Natur. So sehr, dass sie häufig verwendet werden, um alle Phospholipide zu beschreiben. Sie werden hauptsächlich als strukturelle Elemente von Zellmembranen gefunden, können aber auch in anderen Teilen der Zelle verteilt werden, obwohl sie in viel niedrigerer Konzentration.

Wie in diesem Text erwähnt, wird seine Struktur durch ein 1,2-Diagel-Glycerol-Molekül 3-phosphat gebildet, zu dem es sich mit einer Phosphodiéster-Bindung verbindet, ein weiteres Molekül polarer Merkmale, die jeder Glycerolipidgruppe eine spezifische Identität verleihen.

Im Allgemeinen sind diese Moleküle Alkohole wie Ethanoolamin, Hügel, Serin, Glycerin oder Inosit, die Phosphatidyletalamine, Phosphatidylcoline, Phosphatidylserine, Phosphatidylglycerinolen und Phosphatidylinositiere bildeten.

Darüber hinaus kann es Unterschiede zwischen Phospholipiden geben, die zu derselben Gruppe gehören, die sich auf die Länge und den Grad der Sättigung der aliphatischen Ketten beziehen.

Einstufung

Nach den Merkmalen der polaren Gruppen werden Glyceophosphate als:

- Glyceopospolipide negativ belastet, wie Phosphatidylinositol 4,5-Biphampathie.

- Neutrale Glycerophospholipide wie Phosphatidylserin.

- Glycephalipide, die positiv beladen sind, wie Phosphatidylcholin und Phosphatidyletalamin.

-Ether-Phospholipide und Plasmalogene

Obwohl die Funktion, die sie trainieren.

Seine Struktur unterscheidet. Diese Fettsäuren können gesättigt oder ungesättigt sein.

Im Fall von Plasmalogenen sind Fettsäureketten mit einem Dihydroxyaceton -Skelettphosphat mittels einer Doppelbindung zu C1- oder C2 -Kohlenstoffen verbunden.

Plasmalogene sind besonders in Herzgewebezellen der meisten Wirbeltiere reichlich vorhanden. und viele Wirbellosen, Halophyten -Bakterien und einige zilierte Protisten haben Membranen mit dieser Art von Phospholipiden angereichert.

Unter den wenigen bekannten Funktionen dieser Lipide ist das Beispiel des Thrombozytenaktivierungsfaktors bei Wirbeltieren, bei dem es sich um ein Alky-Phospholipid handelt.

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-Sphingomyielinas

Obwohl sie zusammen mit den Sphingolipiden klassifiziert werden konnten, da sie in ihrem Hauptskelett ein Sphinxinmolekül anstelle eines 3-phosphat-Glycerols enthalten, stellen diese Lipide die zweithäufigste Klasse von Membranphospholipiden dar.

An die Aminogruppe des Sphinxins mittels einer Amida -Bindung, einer Fettsäurekette, die ein Ceramid bildet. Die primäre Hydroxylgruppe des Sphinxins wird mit Phosphorylcholin verstrichen, was zu einer Sphingomyeline führt.

Diese Phospholipide, wie der Name schon sagt.

Wo sind sie?

Wie durch ihre Funktionen angezeigt, werden Phospholipide hauptsächlich als struktureller Teil des Lipidbilays gefunden.

Diese Lipide sind in allen eukaryotischen Organismen und sogar in vielen Prokaryoten häufig, in denen sie ähnliche Funktionen ausüben.

Beispiel für Hauptphospholipide

Wie wiederholt erwähnt, sind Glycephalipids die wichtigsten und reichlichsten Phospholipide in den Zellen eines lebenden Organismus. Von diesen repräsentiert Phosphatidylcholin mehr als 50% der Phospholipide in eukaryotischen Membranen. Es hat eine fast zylindrische Form, sodass es in flachen Lipidbikapas organisiert werden kann.

Phosphatidyletanolamin hingegen ist ebenfalls extrem häufig, aber seine Struktur ist "konisch", sodass es sich nicht als Bicapas selbst setzt und normalerweise mit den Stellen verbunden ist, an denen Krümmungen in der Membran vorhanden sind.

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