Fosforlyseridien rakenne, toiminnot ja esimerkit

fosfoglicéridos tai glyserofosfolipidit ovat molekyylejä, joilla on runsaasti biologisia kalvoja. Fosfolipidin molekyyli koostuu neljästä peruskomponentista: rasvahapot, rasvahappoon kiinnitetty luuranko, fosfaatti ja siihen liittyvä alkoholi..

Yleensä glyserolin hiilessä 1 on tyydyttynyt rasvahappo (vain yksittäiset sidokset), kun taas hiilessä 2 rasvahappo on tyydyttymätön (kaksois- tai kolmoissidokset hiilien välillä)..

Merkittävimpiä solumembraanien fosfoglyseridejä ovat: sfingomyeliini, fosfatidyylinositoli, fosfatidyyliseriini ja fosfatidyylietanoliamiini.

Elintarvikkeet, jotka sisältävät runsaasti näitä biologisia molekyylejä, ovat muun muassa kalaa, munankeltuaisia, joitakin elinten lihoja, äyriäisiä, pähkinöitä..

indeksi

• 1 Rakenne
  • 1.1 Fosforlyseridin komponentit
  • 1.2 Fosoglyseridien rasvahappojen ominaisuudet
  • 1.3 Hydrofobiset ja hydrofiiliset ominaisuudet
• 2 Toiminnot
  • 2.1 Biologisten kalvojen rakenne
  • 2.2 Toissijaiset toiminnot
• 3 Metabolia
  • 3.1 Yhteenveto
  • 3.2 Hajoaminen
• 4 Esimerkkejä
  • 4.1 Fosfatidaatti
  • 4.2 Fosfatidaatista peräisin olevat fosfoglyseridit
  • 4.3 Fosfatidyylietanoliamiini
  • 4.4 Fosfatidyyliseriini
  • 4.5 Fosfatidyylinositoli
  • 4.6 Spingomyeliini
  • 4.7 Plasmalogeenit
• 5 Viitteet

rakenne

Fosforlyseridin komponentit

Fosforlyseridi muodostuu neljästä perusrakenteesta. Ensimmäinen on luuranko, johon liittyy rasvahappoja, fosfaattia ja alkoholia - jälkimmäinen on liitetty fosfaattiin.

Fosforlyseridien luuranko voidaan muodostaa glyserolista tai sfingosiinista. Ensimmäinen on kolmihiilinen alkoholi, kun taas toinen on alkoholia, jolla on monimutkaisempi rakenne.

Glyserolissa hiilellä 1 ja 2 sijaitsevat hydroksyyliryhmät esteröidään kahdella karboksyyliryhmällä, joissa on suuret rasvahappojen ketjut. Puuttuva hiili, joka sijaitsee kohdassa 3, esteröidään fosforihapolla.

Vaikka glyserolilla ei ole asymmetristä hiiltä, ​​alfa-hiilihapot eivät ole stereokemiallisesti identtisiä. Siten fosfaatin esteröinti vastaavassa hiilessä antaa molekyylille epäsymmetrian.

Fosoglyseridien rasvahappojen ominaisuudet

Rasvahapot ovat molekyylejä, jotka koostuvat vaihtelevan pituisesta ja tyydyttymättömästä hiilivetyketjusta ja päättyvät karboksyyliryhmään. Nämä ominaisuudet vaihtelevat huomattavasti ja määrittävät niiden ominaisuudet.

Rasvahappoketju on lineaarinen, jos se on tyydyttynyt tai jos se on tyydyttymätön trans. Sitä vastoin tyypin kaksoissidoksen läsnäolo cis luo ketjussa kiertymisen, joten sitä ei enää tarvitse edustaa lineaarisesti, kuten yleensä tehdään.

Kaksois- tai kolmoissidoksilla olevilla rasvahapoilla on merkittävä vaikutus biologisten kalvojen tilaan ja fysikaalis-kemiallisiin ominaisuuksiin.

Hydrofobiset ja hydrofiiliset ominaisuudet

Kukin mainituista elementeistä eroaa hydrofobisista ominaisuuksistaan. Rasvahapot, jotka ovat lipidejä, ovat hydrofobisia tai apolaarisia, joten ne eivät sekoita veden kanssa.

Sitä vastoin loput fosfolipidielementeistä sallivat niiden vuorovaikutuksen ympäristössä polaaristen tai hydrofiilisten ominaisuuksiensa ansiosta..

Tällä tavalla fosfoglyseridit luokitellaan amfipaattisiksi molekyyleiksi, mikä tarkoittaa, että toinen pää on polaarinen ja toinen apolaarinen.

Voimme käyttää ottelun tai ottelun analogiaa. Ottelun pää edustaa ladattua fosfaattia muodostavaa polaarista päätä ja fosfaattiryhmän substituutioita. Ottelun laajennusta edustaa hiilivetyketjujen muodostama ei-polaarinen häntä.

Polaariset luontoryhmät ladataan pH: ssa 7 negatiivisella varauksella. Tämä johtuu fosfaattiryhmän ionisaatioilmiöstä, jolla on a PK lähellä 2: ta ja esteröityjen ryhmien kuormia. Latausten määrä riippuu tutkitun fosfoglyseridin tyypistä.

tehtävät

Biologisten kalvojen rakenne

Lipidit ovat hydrofobisia biomolekyylejä, joilla on liukoisuutta orgaanisen tyypin liuottimiin, kuten esimerkiksi kloroformiin..

Näillä molekyyleillä on monenlaisia ​​toimintoja: roolin täyttäminen polttoaineena varastoituna tiivistettyä energiaa; merkinantomolekyyleinä; ja biologisten kalvojen rakenneosina.

Luonnossa eniten esiintyvää lipidiryhmää ovat fosfoglyseridit. Sen päätehtävä on rakenteellinen, koska ne ovat osa kaikkia solukalvoja.

Biologiset kalvot ryhmitellään kaksikerroksiseen muotoon. Se tarkoittaa, että lipidit ryhmitellään kahteen kerrokseen, jossa niiden hydrofobiset hännät näyttävät kaksoiskerroksen sisään ja polaariset päät antavat solun ulkopuolelle ja sisäpuolelle.

Nämä rakenteet ovat ratkaisevia. Ne rajaavat solun ja ovat vastuussa aineiden vaihtamisesta muiden solujen ja solunulkoisen väliaineen kanssa. Kalvot sisältävät kuitenkin muita lipidimolekyylejä kuin fosfoglyseridejä ja myös proteiinimolekyylejä, jotka välittävät aineiden aktiivista ja passiivista kuljetusta..

Toissijaiset toiminnot

Sen lisäksi, että fosforiglyseridit ovat osa biologisia kalvoja, ne liittyvät muihin solukkoympäristön toimintoihin. Jotkut hyvin spesifiset lipidit ovat osa myeliinin kalvoja, joka kattaa hermot.

Jotkut saattavat toimia viestinä signaalien sieppaamisessa ja lähettämisessä solukkoon.

aineenvaihdunta

synteesi

Fosforlyseridien synteesi suoritetaan lähtemällä välituotemolekyyleistä, kuten fosfatidihappomolekyylistä ja myös triasyyliglyseroleista..

Aktivoitu CTP-nukleotidi (sytidiinitrifosfaatti) muodostaa välituotteen, jota kutsutaan CDP-diatsyyliglyseroliksi, jossa pyrofosfaattireaktio suosii reaktiota oikealle.

Osa, jota kutsutaan fosfatidyyliksi, reagoi tiettyjen alkoholien kanssa. Tämän reaktion tuote on fosfoglyseridit, muun muassa fosfatidyyliseriini tai fosfatidyyli-inositoli. Fosfatidyyliseriiniä voidaan käyttää fosfatidyylietanoliamiinin tai fosfatidyylikoliinin saamiseksi.

Kuitenkin on olemassa vaihtoehtoisia reittejä, joilla syntetisoidaan viimeksi mainitut fosfoglyseridit. Tämä reitti sisältää koliinin tai etanoliamiinin aktivoinnin sitoutumalla CTP: hen.

Sen jälkeen tapahtuu reaktio, joka yhdistää ne fosfatidaattiin, jolloin saadaan lopputuotteena fosfatidyylietanoliamiini tai fosfatidyylikoliini.

hajoaminen

Fosfollyseridien hajoaminen suoritetaan entsyymeillä, joita kutsutaan fosfolipaaseiksi. Reaktio sisältää fosflyslysidejä muodostavien rasvahappojen vapautumisen. Kaikissa elävien organismien kudoksissa tämä reaktio tapahtuu jatkuvasti.

Fosfolipaaseja on useita, ja ne luokitellaan niiden vapautuvan rasvahapon mukaan. Tämän luokitusjärjestelmän mukaisesti erotamme lipaasit A1, A2, C ja D.

Fosfolipaasit ovat luonteeltaan kaikkialla läsnä, ja löydämme ne erilaisissa biologisissa yksiköissä. Suolen mehu, tiettyjen bakteerien erittyminen ja käärmeiden myrkky ovat esimerkkejä aineista, joissa on paljon fosfolipaaseja.

Näiden hajoamisreaktioiden lopputuote on glyserol-3-fosfaatti. Siten näitä vapautettuja tuotteita ja vapaita rasvahappoja voidaan käyttää uudelleen uusien fosfolipidien syntetisoimiseksi tai ohjata muihin metabolisiin reitteihin.

esimerkit

phosphatidate

Edellä kuvattu yhdiste on yksinkertaisin fosfoglyseridi ja sitä kutsutaan fosfatidaatiksi, tai diatsyyliglyseroli-3-fosfaatiksi. Vaikka fysiologisessa ympäristössä se ei ole kovin runsas, se on keskeinen tekijä monimutkaisempien molekyylien synteesissä.

Fosfoglyseridit, jotka on saatu fosfatidaatista

Yksinkertaisimmasta fosfoglyseridien molekyylistä voi esiintyä monimutkaisempien elementtien biosynteesi, jossa on hyvin tärkeitä biologisia rooleja.

Fosfatidaatin fosfaatti- ryhmä esteröidään alkoholien hydroksyyliryhmällä - se voi olla yksi tai useampi. Folfoglyseridien yleisimmät alkoholit ovat seriini, etanoliamiini, koliini, glyseroli ja inositoli. Näitä johdannaisia ​​kuvataan seuraavassa:

fosfatidyylietanoliamiinia

Solukalvoissa, jotka ovat osa ihmiskudoksia, fosfatidyylietanoliamiini on näiden rakenteiden merkittävä osa.

Se koostuu alkoholista, joka on esteröity rasvahapoilla asemissa 1 ja 2 olevissa hydroksyyleissä, kun taas asemassa 3 löydetään fosfaatti- ryhmä, joka on esteröity aminoalkoholietanoliamiinilla..

fosfatidyyliseriini

Yleensä tämä fosfoglyseridi löytyy yksikerroksesta, joka antaa solujen sisätilan eli tsytosolisen puolen. Ohjelmoidun solukuoleman prosessin aikana fosfatidyyliseriinin jakauma muuttuu ja se löytyy koko solun pinnasta.

fosfatidyyli

Fosfatidyylinositoli on fosfolipidi, jota esiintyy alhaisina osuuksina sekä solukalvossa että solukomponenttien kalvoissa. On havaittu, että se osallistuu solukommunikaatiotapahtumiin ja aiheuttaa muutoksia solun sisäisessä ympäristössä.

sfingomyeliini

Fosfolipidiryhmässä sfingomyeliini on ainoa fosfolipidi, joka esiintyy kalvoissa, joiden rakenne ei johdu alkoholin glyserolista. Sen sijaan luuranko muodostuu sfingosiinista.

Rakenteellisesti tämä viimeinen yhdiste kuuluu aminoalkoholien ryhmään ja siinä on pitkä hiiliketju, jossa on kaksoissidokset.

Tässä molekyylissä luuston aminoryhmä on liitetty rasvahappoon amidisidoksella. Luurangon primaarinen hydroksyyliryhmä esteröidään yhdessä fosfotyylikoliiniksi.

plasmalogeenejä

Plasmalogeenit ovat fosfollyseridejä, joiden pää on muodostunut etanoliamiinista, koliinista ja seriinistä. Näiden molekyylien toimintoja ei ole täysin selvitetty ja niistä on vähän tietoa kirjallisuudessa.

Koska vinyylieetteriryhmä on helposti hapetettavissa, plasmalogeenit pystyvät reagoimaan hapettomien radikaalien kanssa. Nämä aineet ovat keskimääräisen solujen aineenvaihdunnan tuotteita ja niiden on havaittu vaurioittavan solukomponentteja. Lisäksi ne ovat olleet yhteydessä vanhenemisprosessiin.

Siksi plasmalogeenien mahdollinen tehtävä on loukata vapaita radikaaleja, joilla voi olla negatiivisia vaikutuksia solun eheyteen.

viittaukset

1. Berg, J. M., Stryer, L. ja Tymoczko, J. L. (2007). biokemia. Käännin.
2. Devlin, T. M. (2004). Biokemia: oppikirja, jossa on kliinisiä sovelluksia. Käännin.
3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C. S. & Yáñez, E. (2011). Biokemia. Keskeiset käsitteet. Panamericana.
4. Melo, V., Ruiz, V. M. & Cuamatzi, O. (2007). Metabolisten prosessien biokemia. Reverte.
5. Nagan, N., & Zoeller, R. A. (2001). Plasmalogeenit: biosynteesi ja toiminnot. Lipiditutkimuksen edistyminen, 40(3), 199-229.
6. Pertierra, A. G., Olmo, R., Aznar, C. C. & Lopez, C. T. (2001). Metabolinen biokemia. Toimituksellinen Tebar.
7. Voet, D., Voet, J. G. & Pratt, C. W. (2014). Biokemian perusteet. Artmed Publisher.