Fosfolipidi

Kako fosfolipidi pomagajo držati celico skupaj

V vodnih raztopinah fosfolipidi tvorijo lipidni dvosloj, pri čemer so v maščobi topni konci na sredini, vodotopni pa obrnjeni navzven.

Encyclopaedia Britannica/UIG/Getty Images

Fosfolipidi spadajo med lipid družina bioloških polimeri . Fosfolipid je sestavljen iz dveh maščobnih kislin, glicerolne enote, fosfatne skupine in polarne molekule. Področje polarne glave v fosfatni skupini molekule je hidrofilno (privlači ga voda), medtem ko je rep maščobne kisline hidrofoben (voda ga odbija). Ko jih damo v vodo, se fosfolipidi usmerijo v dvosloj, v katerem je nepolarna repna regija obrnjena proti notranjemu delu dvosloja. Polarna glava je obrnjena navzven in deluje s tekočino.

Fosfolipidi so glavna sestavina celične membrane, ki obdajajo citoplazma in druge vsebine a celica . Fosfolipidi tvorijo lipidni dvosloj, v katerem se njihova hidrofilna glavna področja spontano uredijo tako, da so obrnjena proti vodnemu citosolu in zunajcelični tekočini, medtem ko so njihova hidrofobna repna področja obrnjena stran od citosola in zunajcelične tekočine. Lipidni dvosloj je polprepusten in prepušča samo določenim molekulam difuzno skozi membrano za vstop ali izstop iz celice. Velike organske molekule, kot npr nukleinska kislina , ogljikovi hidrati , in beljakovine ne more difundirati čez lipidni dvosloj. Velikim molekulam je selektivno dovoljen vstop v celico skozi transmembranske proteine, ki prečkajo lipidni dvosloj.

funkcija

Fosfolipidi so zelo pomembne molekule, saj so vitalna sestavina celičnih membran. Pomagajo celičnim membranam in membranam okoli njih organele biti prožen in ne trd. Ta fluidnost omogoča nastanek veziklov, ki snovem omogočajo vstop ali izstop celica skozi endocitozo in eksocitoza . Fosfolipidi delujejo tudi kot vezavna mesta za beljakovine, ki se vežejo na celično membrano. Fosfolipidi so pomembne sestavine tkiva in organov vključno zmožganiinsrce. Potrebni so za pravilno delovanje živčni sistem , prebavni sistem , in kardiovaskularni sistem . Fosfolipidi se uporabljajo v medcelični komunikaciji, saj so vključeni v signalne mehanizme, ki sprožijo dejanja, kot je npr. krvi strjevanje in apoptoza .

Vrste fosfolipidov

Vsi fosfolipidi niso enaki, saj se razlikujejo po velikosti, obliki in kemični sestavi. Različni razredi fosfolipidov so določeni glede na vrsto molekule, ki je vezana na fosfatno skupino. Vrste fosfolipov, ki sodelujejo pri celična membrana tvorbe vključujejo: fosfatidilholin, fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin in fosfatidilinozitol.

Fosfatidilholin (PC) je najpogostejši fosfolipid v celičnih membranah. Holin je vezan na področje fosfatne glave molekule. Holin v telesu izvira predvsem iz fosfolipidov PC. Holin je predhodnik nevrotransmiterja acetilholina, ki prenaša živec impulzi v živčnem sistemu. PC je strukturno pomemben za membrane, saj pomaga ohranjati obliko membrane. Potreben je tudi za pravilno delovanje jetra in absorpcijo lipidi . PC fosfolipidi so sestavine žolča, pomagajo pri prebavimaščobein pomaga pri dostavi holesterola in drugih lipidov v telesne organe.

Fosfatidiletanolamin (PE) ima molekulo etanolamin pritrjeno na fosfatno glavo tega fosfolipida. Je drugi najpogostejši fosfolipid celične membrane. Majhna velikost skupine glave te molekule olajša namestitev beljakovin znotraj membrane. Omogoča tudi procese fuzije membrane in brstenja. Poleg tega je PE pomembna sestavina mitohondrijske membrane .

Fosfatidilserin (PS) ima aminokislina serin vezan na področje fosfatne glave molekule. Običajno je omejena na notranji del celične membrane, ki je obrnjena proti citoplazma . Fosfolipidi PS igrajo pomembno vlogo pri celični signalizaciji, saj so navzoči na površini zunanje membrane odmirajoče celice signali makrofagi da jih prebavi. PS v trombociti krvne celice pomagajo pri procesu strjevanja krvi.

Fosfatidilinozitol manj pogosto najdemo v celičnih membranah kot PC, PE ali PS. Inozitol je v tem fosfolipidu vezan na fosfatno skupino. Fosfatidilinozitol najdemo v številnih vrste celic in tkivih, vendar je še posebej veliko v možgani . Ti fosfolipidi so pomembni za tvorbo drugih molekul, ki sodelujejo pri celični signalizaciji in pomagajo pri vezavi beljakovine in ogljikovi hidrati na zunanjo celično membrano.

Ključni zaključki

• Fosfolipidi so sestavljeni iz številnih komponent, vključno z dvema maščobnima kislinama, glicerolno enoto, fosfatno skupino in polarno molekulo. Polimerno so fosfolipidi v družini lipidov.
• Polarna regija (glava) v fosfatni skupini fosfolipida privlači vodo. Rep maščobne kisline odbija voda.
• Fosfolipidi so glavna in vitalna sestavina celičnih membran. Tvorijo lipidni dvosloj.
• V lipidnem dvosloju so hidrofilne glave obrnjene tako proti citosolu kot tudi proti zunajcelični tekočini. Hidrofobni repi so obrnjeni stran od citosola in zunajcelične tekočine.
• Fosfolipidi se razlikujejo po velikosti, obliki in kemični sestavi. Vrsta molekule, ki je vezana na fosfatno skupino fosfolipidov, določa njen razred.
• Obstajajo štiri glavne vrste fosfolipidov, ki sodelujejo pri tvorbi celične membrane: fosfatidilholin, fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin in fosfatidilinozitol.

Viri

• Kelly, Karen in Rene Jacobs. 'Biosinteza fosfolipidov.' Sinteza rastlinskega triacilglicerola - knjižnica lipidov AOCS , lipidlibrary.aocs.org/Biochemistry/content.cfm?ItemNumber=39191.