Struktur, fungsi dan contoh fosfogliserida



The phosphoglycerides atau glycerophospholipids adalah molekul sifat lipid yang berlimpah dalam membran biologi. Molekul fosfolipid terdiri daripada empat komponen asas: asid lemak, tulang yang melekat pada asid lemak, fosfat dan alkohol yang dikaitkan dengan kedua.

Secara umumnya, pada karbon 1 gliserol adalah asid lemak tepu (hanya ikatan tunggal), manakala karbon 2 asid lemak adalah jenis yang tidak tepu (bon dua atau tiga kali ganda antara karbon).

Antara phosphoglycerides paling menonjol dalam membran sel kita adalah: sphingomyelin, phosphatidylinositol, phosphatidylserine dan phosphatidylethanolamine.

Makanan yang kaya dengan molekul biologi daging putih seperti ikan, kuning telur, beberapa viscera, makanan laut, kacang, dan lain-lain.

Indeks

  • 1 Struktur
    • 1.1 Komponen fosfogliserida
    • 1.2 Ciri-ciri asid lemak dalam fosfogliserida
    • 1.3 Ciri-ciri hidrofobik dan hidrofilik
  • 2 Fungsi
    • 2.1 Struktur membran biologi
    • 2.2 Fungsi sekunder
  • 3 Metabolisme
    • 3.1 Ringkasan
    • 3.2 Degradasi
  • 4 Contoh
    • 4.1 Phosphatidate
    • 4.2 Phosphoglycerides berasal dari phosphatidate
    • 4.3 Phosphatidylethanolamine
    • 4.4 Phosphatidylserine
    • 4.5 Phosphatidylinositol
    • 4.6 Sphingomyelin
    • 4.7 Plasmalogen
  • 5 Rujukan

Struktur

Komponen fosfogliserida

Fosfogliserida terbentuk oleh empat unsur struktur asas. Yang pertama adalah rangka yang disertai oleh asid lemak, fosfat dan alkohol - yang terakhir dikaitkan dengan fosfat.

Kerangka fosfogliserida dapat terbentuk dari gliserol atau sphingosin. Yang pertama adalah alkohol tiga-karbon, manakala yang kedua adalah alkohol yang lain dengan struktur yang lebih kompleks.

Dalam gliserol, kumpulan hidroksil yang terletak di karbon 1 dan 2 diesterifikasi oleh dua kumpulan karboksil dengan rantai besar asid lemak. Karbon yang hilang, yang terletak pada kedudukan 3, diesterifikasi dengan asid fosforik.

Walaupun gliserol tidak mempunyai karbon asimetrik, karbon alfa tidak bersifat stereokimia. Oleh itu, pengesterilan fosfat dalam karbon sepadan memberikan asimetri kepada molekul.

Ciri-ciri asid lemak dalam fosfogliserida

Asid lemak adalah molekul yang terdiri daripada rantaian hidrokarbon panjang berubah-ubah dan tahap tak jenuh, dan berakhir dalam kumpulan karboksil. Ciri-ciri ini berbeza-beza, dan menentukan sifatnya.

Rantai asid lemak adalah linear jika ia adalah jenis tepu atau jika ia tidak tepu dalam kedudukan trans. Sebaliknya, kehadiran ikatan berganda jenis cis mewujudkan sentuhan dalam rantai, jadi tidak lagi perlu mewakilinya secara linear, seperti yang biasanya dilakukan.

Asid lemak dengan ikatan rangkap dua atau tiga mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap ciri-ciri keadaan dan fizikokimia membran biologi.

Sifat hidrofobik dan hidrofilik

Setiap elemen yang disebutkan sebaliknya berbeza dengan sifat hidrofobiknya. Asid lemak, sebagai lipid, adalah hidrofobik atau apolar, yang bermaksud ia tidak bercampur dengan air.

Sebaliknya, selebihnya unsur-unsur fosfolipid membolehkan mereka berinteraksi dalam alam sekitar, berkat sifat polar atau hidrofilik mereka.

Dengan cara ini, phosphoglycerides diklasifikasikan sebagai molekul amphipat, yang bermaksud bahawa satu hujung adalah kutub dan yang lain adalah apolar.

Kita boleh menggunakan analogi perlawanan atau perlawanan. Kepala perlawanan mewakili kepala kutub yang dibentuk oleh fosfat yang dikenakan dan oleh penggantian kumpulan fosfat. Pelanjutan pertandingan diwakili oleh ekor bukan kutub, dibentuk oleh rantaian hidrokarbon.

Kumpulan alam kutub dikenakan pada pH 7, dengan caj negatif. Ini disebabkan oleh fenomena pengionan kumpulan fosfat, yang mempunyai a pk dekat dengan 2, dan kepada banyak kumpulan esterifikasi. Bilangan caj bergantung kepada jenis fosfogliserida yang dikaji.

Fungsi

Struktur membran biologi

Lipid adalah biomolekul hidrofobik yang mempunyai keterlarutan dalam pelarut jenis organik - seperti kloroform, sebagai contoh.

Molekul ini mempunyai pelbagai fungsi: untuk memenuhi peranan sebagai bahan api dengan menyimpan tenaga pekat; sebagai molekul isyarat; dan sebagai komponen struktur membran biologi.

Secara semula jadi, kumpulan lipid yang paling banyak terdapat ialah fosfogliserida. Fungsi utamanya adalah jenis struktur, kerana ia adalah sebahagian daripada semua membran sel.

Membran biologi dikumpulkan dalam bentuk bilayer. Yang bermaksud bahawa lipid dikumpulkan ke dalam dua lapisan di mana ekor hidrofobik mereka melihat ke dalam bilayer dan kepala kutub luaran untuk dalaman sel.

Struktur ini sangat penting. Mereka membatasi sel dan bertanggungjawab bagi pertukaran bahan dengan sel lain dan dengan media ekstraselular. Walau bagaimanapun, membran mengandungi molekul lipid selain daripada fosfogliserida, dan juga molekul sifat protein yang menengahi bahan pengangkutan aktif dan pasif.

Fungsi sekunder

Selain menjadi sebahagian daripada membran biologi, fosfogliserida dikaitkan dengan fungsi lain dalam persekitaran selular. Beberapa lipid yang sangat spesifik adalah sebahagian daripada membran myelin, bahan yang merangkumi saraf.

Sesetengah boleh bertindak sebagai mesej dalam menangkap dan menghantar isyarat kepada persekitaran selular.

Metabolisme

Sintesis

Sintesis phosphoglycerides dijalankan bermula dari metabolit perantaraan seperti molekul asid fosfatid dan juga triacylgliserol.

A nukleotida diaktifkan CTP (cytidine trifosfat) merupakan perantara dipanggil CDP -diacilglicerol, di mana reaksi pirofosfat nikmat tindak balas ke kanan.

Bahagian yang dipanggil fosfatidil bertindak balas dengan alkohol tertentu. Produk tindak balas ini adalah fosfogliserida, antaranya phosphatidylserine atau phosphatidyl inositol. Phosphatidylserine boleh digunakan untuk mendapatkan phosphatidyl ethanolamine atau phosphatidylcholine.

Walau bagaimanapun, terdapat laluan alternatif untuk mensintesiskan phosphoglycerides yang disebutkan tadi. Laluan ini melibatkan pengaktifan choline atau etanolamine dengan mengikat kepada CTP.

Selanjutnya, tindak balas berlaku yang menyatukan mereka dengan fosfatidat, mendapatkan sebagai produk akhir fosfatidil etanolamin atau fosfatidilkolin.

Degradasi

Degradasi fosfogliserida dilakukan oleh enzim yang dipanggil fosfolipase. Reaksi melibatkan pelepasan asid lemak yang membentuk fosfogliserida. Dalam semua tisu organisma hidup, reaksi ini berlaku secara berterusan.

Terdapat beberapa jenis phospholipases dan mereka diklasifikasikan mengikut asid lemak yang dibebaskan. Berikutan sistem klasifikasi ini, kita membezakan antara lipase A1, A2, C dan D.

Phospholipases adalah di mana-mana, dan kita dapati mereka dalam entiti biologi yang berbeza. Jus usus, rembesan bakteria tertentu dan racun ular adalah contoh bahan yang tinggi dalam fosfolipase.

Produk akhir tindak balas degradasi ini adalah gliserol-3-fosfat. Oleh itu, produk yang dikeluarkan ini serta asid lemak bebas boleh digunakan semula untuk mensintesis fosfolipid baru atau diarahkan ke laluan metabolik lain.

Contohnya

Phosphatidate

Kompaun yang diterangkan di atas adalah phosphoglyceride yang paling mudah dan dipanggil phosphatidate, atau diacylglycerol 3-fosfat. Walaupun dalam persekitaran fisiologi ia tidak begitu banyak, ia adalah unsur utama untuk sintesis molekul yang lebih kompleks.

Phosphoglycerides berasal dari phosphatidate

Dari molekul fosfogliserida paling mudah, biosintesis unsur-unsur yang lebih kompleks mungkin berlaku, dengan peranan biologi yang sangat penting.

Kumpulan fosfat fosfatidat dihidrogenkan dengan kumpulan hidroksil alkohol - ia boleh menjadi satu atau lebih. Alkohol yang paling biasa dari folfogliserida adalah serine, etanolamine, choline, gliserol, dan inositol. Derivatif ini akan diterangkan di bawah:

Phosphatidylethanolamine

Dalam membran sel yang merupakan sebahagian daripada tisu manusia, phosphatidylethanolamine adalah komponen utama struktur ini.

Ia terdiri daripada alkohol esterified oleh asid lemak pada hidroksil yang terletak di kedudukan 1 dan 2, sedangkan pada kedudukan 3 adalah kumpulan fosfat esterified dengan aminoalcohol ethanolamine.

Phosphatidylserine

Secara amnya phosphoglyceride ini terdapat dalam monolayer yang memberikan bahagian dalaman - iaitu, bahagian sitosolik - sel. Semasa proses kematian sel diprogram, pembahagian perubahan fosfatidilserin dan dijumpai di seluruh permukaan sel.

Phosphatidylinositol

Phosphatidylinositol adalah fosfolipid yang didapati dalam perkadaran rendah kedua-duanya dalam membran sel dan membran dalam komponen subselular. Telah didapati bahawa ia mengambil bahagian dalam peristiwa komunikasi sel, menyebabkan perubahan dalam persekitaran dalaman sel.

Sphingomyelin

Dalam kumpulan fosfolipid, sphingomyelin adalah satu-satunya fosfolipid yang hadir dalam membran yang strukturnya tidak berasal dari alkohol gliserol. Sebaliknya, rangka itu dibentuk oleh sphingosine.

Strukturnya, sebatian terakhir ini tergolong dalam kumpulan aminoalkohol dan mempunyai rantai karbon yang panjang dengan ikatan berganda.

Dalam molekul ini, kumpulan amino kerangka dikaitkan dengan asid lemak oleh ikatan amida. Bersama-sama, kumpulan hidroksil primer kerangka itu diesterifikasi menjadi phosphothylcholine.

Plasmalogens

Plasmalogen adalah fosfogliserida dengan kepala yang terbentuk daripada etanolamine, choline dan serine, terutamanya. Fungsi-fungsi molekul-molekul ini belum diketahui sepenuhnya dan terdapat sedikit maklumat tentang mereka dalam kesusasteraan.

Terima kasih kepada fakta bahawa kumpulan vinil eter mudah dioksidakan, plasmalogens dapat bertindak balas dengan radikal bebas oksigen. Bahan-bahan ini adalah produk metabolisme selular purata dan telah dijumpai untuk merosakkan komponen selular. Di samping itu, mereka juga berkaitan dengan proses penuaan.

Oleh itu, fungsi kemungkinan plasmalogen adalah untuk memerangkap radikal bebas yang berpotensi mempunyai kesan negatif terhadap integriti sel.

Rujukan

  1. Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). Biokimia. Saya balik.
  2. Devlin, T. M. (2004). Biokimia: buku teks dengan aplikasi klinikal. Saya balik.
  3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C. S., & Yáñez, E. (2011). Biokimia Konsep penting. Panamericana.
  4. Melo, V., Ruiz, V. M., & Cuamatzi, O. (2007). Biokimia proses metabolik. Reverte.
  5. Nagan, N., & Zoeller, R. A. (2001). Plasmalogens: biosintesis dan fungsi. Kemajuan dalam penyelidikan lipid, 40(3), 199-229.
  6. Pertierra, A. G., Olmo, R., Aznar, C. C., & Lopez, C. T. (2001). Biokimia metabolik. Tebar Editorial.
  7. Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2014). Asas Biokimia. Penerbit Artistik.