Fosfoglycerider struktur, funktioner og eksempler



den fosfoglicéridos eller glycerophospholipider er molekyler af lipid karakter, der er rigelige i biologiske membraner. Et fosfolipidmolekyle består af fire basiske komponenter: fedtsyrer, et skelet, der er bundet til fedtsyre, et phosphat og en alkohol, der er forbundet med sidstnævnte.

I almindelighed er glycerolets carbon 1 en mættet fedtsyre (kun enkeltbindinger), mens i carbon 2 er fedtsyren af ​​den umættede type (dobbelt eller tredobbelt bindinger mellem carbonerne).

Blandt de mest fremtrædende phosphoglycerider i cellemembraner er: sfingomyelin, phosphatidylinositol, phosphatidylserin og phosphatidylethanolamin.

De fødevarer, der er rige på disse biologiske molekyler, er hvide kød, såsom fisk, æggeblommer, nogle orgelkød, skaldyr, nødder, blandt andre..

indeks

  • 1 struktur
    • 1.1 Komponenter af et phosphoglycerid
    • 1.2 Karakteristika for fedtsyrer i phosphoglycerider
    • 1.3 Hydrofobe og hydrofile egenskaber
  • 2 funktioner
    • 2.1 Struktur af biologiske membraner
    • 2.2 Sekundære funktioner
  • 3 Metabolisme
    • 3.1 Sammenfatning
    • 3.2 Nedbrydning
  • 4 eksempler
    • 4.1 fosfatidat
    • 4.2 Fosfoglycerider afledt af phosphatidat
    • 4.3 Fosfatidylethanolamin
    • 4.4 Fosfatidylserin
    • 4,5 phosphatidylinositol
    • 4.6 Sphingomyelin
    • 4.7 Plasmalogener
  • 5 referencer

struktur

Komponenter af et phosphoglycerid

Et phosphoglycerid dannes af fire grundlæggende strukturelle elementer. Den første er et skelet, der er forbundet med fedtsyrer, et fosfat og en alkohol - sidstnævnte er forbundet med fosfat.

Skeletet af phosphoglyceriderne kan dannes af glycerol eller sfingosin. Den første er en tre-carbon alkohol, mens den anden er en anden alkohol med en mere kompleks struktur.

I glycerol esterificeres hydroxylgrupperne placeret på carbon 1 og 2 med to carboxylgrupper med store kæder af fedtsyrer. Det manglende carbon, som er placeret i position 3, esterificeres med en phosphorsyre.

Selvom glycerol ikke har et asymmetrisk carbon, er alfa-carbonerne ikke stereokemisk identiske. Foresteringen af ​​et phosphat i det tilsvarende carbon giver således asymmetri til molekylet.

Karakteristika for fedtsyrer i phosphoglycerider

Fedtsyrer er molekyler sammensat af carbonhydridkæder af variabel længde og grad af umættethed og slutter i en carboxylgruppe. Disse egenskaber varierer betydeligt og bestemmer deres egenskaber.

Fedtsyrekæden er lineær, hvis den er af den mættede type, eller hvis den er umættet i position trans. I kontrast tilstedeværelsen af ​​en dobbeltbinding af typen cis skaber en vridning i kæden, så det er ikke længere nødvendigt at repræsentere det lineært, som det sædvanligvis gøres.

Fedtsyrerne med dobbelt eller tredobbelt bindinger har en betydelig indflydelse på de biologiske membraners tilstand og fysisk-kemiske egenskaber.

Hydrofobe og hydrofile egenskaber

Hvert af de nævnte elementer adskiller sig i dets hydrofobe egenskaber. Fedtsyrer, der er lipider, er hydrofobe eller apolære, hvilket betyder, at de ikke blandes med vand.

I modsætning hertil gør resten af ​​elementerne i phospholipiderne mulighed for at interagere i et miljø takket være deres polære eller hydrofile egenskaber.

På denne måde klassificeres phosphoglycerider som amfipatiske molekyler, hvilket betyder at den ene ende er polær og den anden er apolar.

Vi kan bruge analogien til en kamp eller en kamp. Kampens hoved repræsenterer polarhovedet udgjort af det ladede fosfat og ved substitutionerne af phosphatgruppen. Udvidelsen af ​​kampen er repræsenteret af en ikke-polar hale, dannet af carbonhydridkæder.

Polære naturgrupper oplades ved en pH på 7, med en negativ ladning. Dette skyldes ioniseringsfænomenet af phosphatgruppen, som har a pk tæt på 2 og til de esterificerede gruppers belastninger. Antallet af afgifter afhænger af den undersøgte type fosfoglycerid.

funktioner

Struktur af biologiske membraner

Lipider er hydrofobe biomolekyler, som har opløselighed i opløsningsmidler af den organiske type - såsom chloroform, for eksempel.

Disse molekyler har en bred vifte af funktioner: at opfylde en rolle som brændstoffer ved at lagre koncentreret energi; som signalmolekyler; og som strukturelle komponenter af biologiske membraner.

I naturen er den mest almindelige gruppe af lipider, der findes, phosphoglycerider. Hovedfunktionen er af struktureltype, da de er en del af alle cellemembraner.

De biologiske membraner er grupperet i dobbeltlagsform. Hvilket betyder at lipiderne er grupperet i to lag, hvor deres hydrofobe haler ser ind i dobbeltlaget, og polarhovedene giver ydersiden og inde i cellen.

Disse strukturer er afgørende. De afgrænser cellen og har ansvaret for udveksling af stoffer med andre celler og med det ekstracellulære medium. Imidlertid indeholder membranerne andre lipidmolekyler end phosphoglycerider, og også molekyler af proteinegenskaber, der formidler aktiv og passiv transport af stoffer.

Sekundære funktioner

Foruden at være en del af de biologiske membraner er phosphoglycerider forbundet med andre funktioner inden for det cellulære miljø. Nogle meget specifikke lipider er en del af myelinens membraner, stoffet der dækker nerverne.

Nogle kan fungere som meddelelser i indfangning og transmission af signaler til det cellulære miljø.

stofskifte

syntese

Syntesen af ​​phosphoglycerider udføres ud fra mellemliggende metabolitter, såsom phosphatidsyremolekylet og også triacylglycerolerne.

Et aktiveret CTP-nukleotid (cytidintriphosphat) danner et mellemprodukt kaldet CDP-diacylglycerol, hvor pyrophosphatreaktionen favoriserer reaktionen til højre.

Den del, der kaldes phosphatidyl, reagerer med visse alkoholer. Produktet af denne reaktion er phosphoglycerider, blandt dem phosphatidylserin eller phosphatidylinositol. Phosphatidylserin kan anvendes til opnåelse af phosphatidylethanolamin eller phosphatidylcholin.

Der er imidlertid alternative veje til syntetisering af de sidstnævnte fosfoglycerider. Denne rute involverer aktiveringen af ​​cholin eller ethanolamin ved binding til CTP.

Efterfølgende opstår der en reaktion, der forener dem med phosphatidatet, idet man som et slutprodukt opnår phosphatidylethanolamin eller phosphatidylcholin.

nedbrydning

Nedbrydningen af ​​phosphoglycerider udføres af enzymer kaldet phospholipaser. Reaktionen involverer frigivelsen af ​​de fedtsyrer, der udgør phosphoglyceriderne. I alle væv fra levende organismer finder denne reaktion sted konstant.

Der er flere typer fosfolipaser, og de klassificeres efter fedtsyren, de frigiver. Efter dette klassifikationssystem skelner vi mellem lipaser A1, A2, C og D.

Fosfolipaser er allestedsnærværende i naturen, og vi finder dem i forskellige biologiske enheder. Tarmsaften, visse bakteriers sekret og slangernes gift er eksempler på stoffer, der er højt i fosfolipaser.

Slutproduktet af disse nedbrydningsreaktioner er glycerol-3-phosphat. Således kan disse frigivne produkter plus frie fedtsyrer genanvendes til syntetisering af nye phospholipider eller rettes mod andre metaboliske veje.

eksempler

phosphatidate

Forbindelsen beskrevet ovenfor er det enkleste phosphoglycerid og kaldes phosphatidat, ellers diacylglycerol 3-phosphat. Selv om det i det fysiologiske miljø ikke er meget rigeligt, er det et nøgleelement til syntesen af ​​mere komplekse molekyler.

Fosforglycerider afledt af phosphatidat

Fra det enkleste molekyle af phosphoglycerider kan biosyntese af mere komplekse elementer forekomme, med meget vigtige biologiske roller.

Phosphatidatets phosphatgruppe esterificeres med hydroxylgruppen af ​​alkoholerne - det kan være en eller flere. De mest almindelige alkoholer af fungoglyceriderne er serin, ethanolamin, cholin, glycerol og inositol. Disse derivater vil blive beskrevet nedenfor:

phosphatidylethanolamin

I cellemembraner, der er en del af humane væv, er phosphatidylethanolamin en fremtrædende bestanddel af disse strukturer.

Den består af en alkohol, der er esterificeret af fedtsyrer i hydroxylerne i position 1 og 2, mens i position 3 findes en phosphatgruppe, esterificeret med aminoalkoholethanolaminen.

phosphatidylserin

Generelt findes dette fosfoglycerid i monolaget, der giver interiøret - det vil sige den cytosoliske side - af cellerne. Under processen med programmeret celledød ændres fordelingen af ​​phosphatidylserin og findes i hele celleoverfladen.

phosphatidylinositol

Phosphatidylinositol er et phospholipid, der findes i lave mængder både i cellemembranen og i membranerne i de subcellulære komponenter. Det har vist sig, at det deltager i cellekommunikationshændelser, der forårsager ændringer i det indre miljø i cellen.

sphingomyelin

I gruppen af ​​phospholipider er sphingomyelin det eneste fosfolipid, der er til stede i membraner, hvis struktur ikke stammer fra alkoholglycerol. I stedet er skeletet dannet af sphingosin.

Strukturelt tilhører denne sidste forbindelse gruppen af ​​aminoalkoholer og har en lang carbonkæde med dobbeltbindinger.

I dette molekyle er aminogruppen i skelet forbundet til en fedtsyre ved hjælp af en amidbinding. Sammen er den primære hydroxylgruppe af skeletet esterificeret til phosphothylcholin.

plasmalogener

Plasmalogener er phosphoglycerider med hoveder dannet af ethanolamin, cholin og serin, hovedsagelig. Funktionerne af disse molekyler er ikke fuldt ud belyst, og der er lidt information om dem i litteraturen.

Takket være det faktum, at vinylethergruppen nemt oxideres, kan plasmalogener reagere med oxygenfri radikaler. Disse stoffer er produkter af den gennemsnitlige cellulære metabolisme og har vist sig at skade cellulære komponenter. Derudover har de også været relateret til aldringsprocesser.

Derfor er en mulig funktion af plasmalogener at fælde frie radikaler, der potentielt kan have negative virkninger på cellulær integritet.

referencer

  1. Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). biokemi. Jeg vendte om.
  2. Devlin, T. M. (2004). Biokemi: lærebog med kliniske anvendelser. Jeg vendte om.
  3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C. S., og Yáñez, E. (2011). Biokemi. Væsentlige begreber. Panamericana.
  4. Melo, V., Ruiz, V. M., & Cuamatzi, O. (2007). Biokemi af metaboliske processer. Reverte.
  5. Nagan, N., & Zoeller, R. A. (2001). Plasmalogener: biosyntese og funktioner. Fremskridt i lipidforskning, 40(3), 199-229.
  6. Pertierra, A.G., Olmo, R., Aznar, C.C. & Lopez, C.T. (2001). Metabolisk biokemi. Redaktionelle Tebar.
  7. Voet, D., Voet, J.G., & Pratt, C.W. (2014). Grundlag for biokemi. Artmed Publisher.