Der Begriff Phospholipid Es wird verwendet, um sich auf Biomoleküle lipider Natur zu beziehen, die in ihren Strukturen, insbesondere in ihren Polköpfen, eine Phosphatgruppe aufweisen und die als Hauptskelett ein Molekül Glycerin-3-phosphat oder eines von Sphingosin aufweisen können.
Viele Autoren beziehen sich jedoch, wenn sie Phospholipide erwähnen, gewöhnlich auf Glycerophospholipide oder Phosphoglyceride, die Lipide sind, die von Glycerin-3-phosphat abgeleitet sind, zu dem sie an den Kohlenstoffen der Positionen 1 und 2 verestert sind, zwei Ketten von Fettsäuren unterschiedlicher Länge und Sättigungsgrade.
Phosphoglyceride stellen die wichtigste Gruppe von Membranlipiden dar und unterscheiden sich hauptsächlich durch die Identität der Substituentengruppen, die an der C3-Position von Glycerin an die Phosphatgruppe gebunden sind.
Phosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamin, Phosphatidylserin und Phosphatidylinositol gehören zu den bekanntesten Phospholipiden, sowohl wegen ihrer Häufigkeit als auch wegen der Bedeutung der biologischen Funktionen, die sie in Zellen ausüben.
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Wie jedes andere Lipid sind auch Phospholipide amphipathische Moleküle, dh sie haben ein hydrophiles polares Ende, das oft als "Polarkopf" bezeichnet wird, und ein unpolares Ende, das als "unpolarer Schwanz" bezeichnet wird und hydrophobe Eigenschaften aufweist..
Abhängig von der Art der Kopfgruppen oder polaren Gruppen und der aliphatischen Ketten weist jedes Phospholipid unterschiedliche chemische, physikalische und funktionelle Eigenschaften auf. Polare Substituenten können anionisch (mit einer negativen Nettoladung), zwitterionisch oder kationisch (mit einer positiven Nettoladung) sein..
Phospholipide sind "asymmetrisch" in Zellmembranen verteilt, da diese mehr oder weniger vom einen oder anderen Typ angereichert sein können, was auch für jede Monoschicht gilt, aus der die Lipiddoppelschicht besteht, da ein Phospholipid bevorzugt nach außen oder innen angeordnet sein kann Zelle.
Die Verteilung dieser komplexen Moleküle hängt im Allgemeinen von den für ihre Synthese verantwortlichen Enzymen ab, die gleichzeitig durch die intrinsischen Bedürfnisse jeder Zelle moduliert werden..
Die meisten Phospholipide sind, wie oben diskutiert, Lipide, die auf einem Glycerin-3-phosphat-Grundgerüst zusammengesetzt sind; und deshalb sind sie auch als Glycerophospholipide oder Phosphoglyceride bekannt.
Sein polarer Kopf besteht aus der Phosphatgruppe, die an der C3-Position des Glycerins an den Kohlenstoff gebunden ist, an die die Substituentengruppen oder "Kopfgruppen" mittels einer Phosphodiesterbindung gebunden sind. Es sind diese Gruppen, die jedem Phospholipid die Identität geben.
Die unpolare Region ist in den unpolaren Schwänzen dargestellt, die sich aus den Fettsäureketten zusammensetzen, die über Ester- oder Etherbindungen (Ether-Phospholipide) an die Kohlenstoffe der C1- und C2-Positionen des Glycerin-3-phosphat-Moleküls gebunden sind..
Andere Phospholipide basieren auf einem Molekül Dihydroxyacetonphosphat, an das die Fettsäuren auch über Etherbindungen gebunden sind..
In vielen biologisch wichtigen Phospholipiden ist die Fettsäure an der C1-Position eine gesättigte Fettsäure mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, während die Fettsäure an der C2-Position häufig ungesättigt und länger ist (18 bis 20 Kohlenstoffatome). Kohlenstoff).
Normalerweise werden verzweigtkettige Fettsäuren in Phospholipiden nicht gefunden.
Das einfachste Phospholipid ist Phosphatidsäure, die aus einem Glycerin-3-phosphat-Molekül besteht, das an zwei Fettsäureketten gebunden ist (1,2-Diacylglycerin-3-phosphat). Dies ist das Schlüsselintermediat für die Bildung der anderen Glycerophospholipide..
Phospholipide sind zusammen mit Cholesterin und Sphingolipiden die Hauptstrukturelemente für die Bildung biologischer Membranen.
Biologische Membranen ermöglichen die Existenz der Zellen, aus denen alle lebenden Organismen bestehen, sowie der Organellen in diesen Zellen (zelluläre Kompartimentierung)..
Die physikochemischen Eigenschaften von Phospholipiden bestimmen die elastischen Eigenschaften, die Fließfähigkeit und die Fähigkeit, sich mit integralen und peripheren Proteinen von Zellmembranen zu verbinden..
In diesem Sinne interagieren die mit den Membranen assoziierten Proteine hauptsächlich mit den polaren Gruppen von Phospholipiden, und diese Gruppen verleihen den Lipiddoppelschichten, zu denen sie gehören, wiederum besondere Oberflächeneigenschaften..
Bestimmte Phospholipide tragen auch zur Stabilisierung vieler Transporterproteine bei, andere tragen zur Steigerung oder Verbesserung ihrer Aktivität bei.
In Bezug auf die Zellkommunikation gibt es einige Phospholipide, die bestimmte Funktionen erfüllen. Beispielsweise sind Phosphoinositole wichtige Quellen für Second Messenger, die an Zellsignalisierungsprozessen in den Membranen beteiligt sind, in denen sie gefunden werden..
Phosphatidylserin, ein wichtiges Phospholipid, das im Wesentlichen mit der inneren Monoschicht der Plasmamembran assoziiert ist, wurde als "Indikator" - oder "Marker" -Molekül in apoptotischen Zellen beschrieben, da es während programmierter Zelltodprozesse in die äußere Monoschicht transloziert wird..
Wie die übrigen Membranlipide sind Phospholipide eine wichtige Quelle für Kalorienenergie sowie Vorläufer für die Membranbiogenese..
Die aliphatischen Ketten (Fettsäuren), aus denen sich ihre unpolaren Schwänze zusammensetzen, werden über komplexe Stoffwechselwege genutzt, über die große Energiemengen in Form von ATP gewonnen werden. Diese Energie ist erforderlich, um die meisten lebenswichtigen zellulären Prozesse auszuführen.
Bestimmte Phospholipide erfüllen in einigen Geweben andere Funktionen als Teil spezieller Materialien. Beispielsweise ist Dipalmitoylphosphatidylcholin einer der Hauptbestandteile des Lungensurfactants, einer komplexen Mischung aus Proteinen und Lipiden, deren Funktion darin besteht, die Oberflächenspannung in der Lunge während des Ausatmens zu verringern..
Die an das Glycerin-3-phosphat-Grundgerüst gebundenen Fettsäuren können sehr unterschiedlich sein, daher kann dieselbe Art von Phospholipid aus einer großen Anzahl molekularer Spezies bestehen, von denen einige für bestimmte Organismen, bestimmte Gewebe und sogar bestimmte Zellen spezifisch sind innerhalb des gleichen Organismus.
Glycerophospholipide oder Phosphoglyceride sind die am häufigsten vorkommende Klasse von Lipiden in der Natur. So sehr, dass sie das Modell sind, das üblicherweise zur Beschreibung aller Phospholipide verwendet wird. Sie kommen hauptsächlich als Strukturelemente von Zellmembranen vor, können aber auch in anderen Teilen der Zelle verteilt werden, wenn auch in viel geringerer Konzentration.
Wie in diesem Text kommentiert wurde, wird seine Struktur durch ein Molekül aus 1,2-Diacylglycerin-3-phosphat gebildet, an das ein anderes Molekül mit polaren Eigenschaften über eine Phosphodiesterbindung gebunden ist, die jeder Glycerolipidgruppe eine spezifische Identität verleiht.
Diese Moleküle sind im Allgemeinen Alkohole wie Ethanolamin, Cholin, Serin, Glycerin oder Inosit, die Phosphatidylethanolamine, Phosphatidylcholine, Phosphatidylserine, Phosphatidylglycerine und Phosphatidylinositole bilden..
Darüber hinaus kann es Unterschiede zwischen Phospholipiden derselben Gruppe geben, die sich auf die Länge und den Sättigungsgrad der aliphatischen Ketten beziehen, aus denen ihre unpolaren Schwänze bestehen..
Gemäß den Eigenschaften der polaren Gruppen werden Glycerophospholipide klassifiziert als:
- Negativ geladene Glycerophospholipide wie Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat.
- Neutrale Glycerophospholipide wie Phosphatidylserin.
- Positiv geladene Glycerophospholipide wie Phosphatidylcholin und Phosphatidylethanolamin.
Obwohl ihre Funktion nicht sicher bekannt ist, ist bekannt, dass diese Art von Lipid in den Zellmembranen einiger tierischer Gewebe und in denen einiger einzelliger Organismen gefunden wird..
Seine Struktur unterscheidet sich von den üblicheren Phospholipiden durch die Art der Bindung, über die die Fettsäureketten an Glycerin gebunden sind, da es sich um eine Bindung vom Ethertyp und nicht um einen Ester handelt. Diese Fettsäuren können gesättigt oder ungesättigt sein.
Bei Plasmallogenen sind die Fettsäureketten über eine Doppelbindung an die C1- oder C2-Kohlenstoffe an ein Dihydroxyacetonphosphat-Grundgerüst gebunden..
Plasmalogene kommen in den Zellen des Herzgewebes der meisten Wirbeltiere besonders häufig vor; und viele Wirbellose, halophytische Bakterien und einige Flimmerprotisten haben Membranen, die mit dieser Art von Phospholipiden angereichert sind.
Zu den wenigen bekannten Funktionen dieser Lipide gehört das Beispiel des Thrombozytenaktivierungsfaktors bei Wirbeltieren, bei dem es sich um ein Alkylphospholipid handelt..
Obwohl sie zusammen mit Sphingolipiden klassifiziert werden könnten, da diese in ihrem Hauptskelett ein Sphingosinmolekül anstelle eines Glycerin-3-phosphat-Moleküls enthalten, stellen diese Lipide die zweithäufigste Klasse von Membranphospholipiden dar..
Eine Fettsäurekette ist über eine Amidbindung an die Aminogruppe von Sphingosin gebunden, wodurch ein Ceramid gebildet wird. Die primäre Hydroxylgruppe von Sphingosin wird mit einem Phosphorylcholin verestert, wodurch Sphingomyelin entsteht.
Diese Phospholipide bereichern, wie der Name schon sagt, die Myelinscheiden, die die Nervenzellen umgeben und eine führende Rolle bei der Übertragung elektrischer Nervenimpulse spielen..
Wie ihre Funktionen zeigen, werden Phospholipide hauptsächlich als struktureller Bestandteil der Lipiddoppelschichten gefunden, aus denen die biologischen Membranen bestehen, die sowohl Zellen als auch ihre inneren Organellen in allen lebenden Organismen einschließen..
Diese Lipide kommen in allen eukaryotischen Organismen und sogar in vielen Prokaryoten vor, wo sie ähnliche Funktionen erfüllen..
Wie wiederholt kommentiert wurde, sind Glycerophospholipide die wichtigsten und am häufigsten vorkommenden Phospholipide in den Zellen eines lebenden Organismus. Von diesen macht Phosphatidylcholin mehr als 50% der Phospholipide in eukaryotischen Membranen aus. Es hat eine fast zylindrische Form, so dass es in flache Lipiddoppelschichten organisiert werden kann.
Phosphatidylethanolamin ist andererseits auch sehr häufig vorhanden, aber seine Struktur ist "konisch", so dass es sich nicht als Doppelschichten selbst zusammensetzt und normalerweise mit Stellen assoziiert ist, an denen Krümmungen in der Membran vorhanden sind..
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