fosfolipidi

fosfolipidi značajno su uključeni u strukturu staničnih membrana. Oni su složeni lipidi koji sadrže vezu estera fosforne kiseline. Oni su također amfifilni jer imaju hidrofilno i lipofilno područje.

Što su fosfolipidi?

Fosfolipidi su esteri glicerola ili sfingozina s dvije molekule masnih kiselina i jednim ostatkom fosforne kiseline, koji se zauzvrat mogu esterificirati s različitim alkoholima. Osnovni su sastavni dijelovi staničnih membrana i staničnih organela.

Tamo formiraju dvostruki lipidni sloj koji odvaja unutarćelijski prostor od vanćelijskog prostora. Obje sobe imaju vodenasto okruženje, čiji molekuli ne dolaze u dodir jedni s drugima. Svaka od fosfolipidnih molekula sadrži hidrofilno i lipofilno područje. Hidrofilno područje predstavljeno je glicerinom i fosfatnom skupinom, a često i alkoholom esterificiranim u fosfatnoj skupini. Lipofilno područje nalazi se na ostacima masnih kiselina. Lipofilne skupine se agregiraju, dok hidrofilne skupine međusobno nerado leže.

Lipidni dvosloj sadrži dva hidrofilna sloja koji ograničavaju stanicu izvana i iznutra. Lipofilno područje leži unutar dvostrukog sloja. Fosfolipidi se dijele na fosfogliceride i sfingomijeline. Nadalje, ostaci fosforne kiseline mogu se esterificirati, među ostalim, holinom, etanolaminom ili serinom. U slučaju fosfoglicerida, to rezultira fosfatidilholinima (lecitin), fosfatidiletanolaminima ili fosfatidilserinima.

Funkcija, efekt i zadaće

Fosfolipidi predstavljaju glavnu komponentu biomembrane, a u ovoj funkciji razdvajaju unutrašnjost stanice od okolnog područja. Istodobna hidrofilnost i lipofilnost omogućavaju fosfolipidima da djeluju kao granični sloj između vode i nafte.

Tako se tvari poput masti talože na lipofilni kraj molekule. Polarne tvari i vodene otopine vežu se u hidrofilnom području. Istovremeno se u otopinu dovode i vode, topljivi u vodi i spojevi netopljivi u vodi, ali topivi u masti. U vodi fosfolipidi uvijek tvore dvostruke slojeve, čiji hidrofilni molekularni dijelovi su usmjereni prema vodi i njihovim lipofilnim molekulama udaljenim od vode. Istodobno, membrane formiraju prostore unutar kojih se mogu odvijati biokemijske reakcije neometene vanjskim utjecajima. Nepolarna područja fosfolipida doprinose njihovoj fluidnosti.

Ostaci nepolarne masne kiseline nakupljaju se ovdje, ali zbog nepolarnosti, molekulske interakcije su ovdje slabe. Na taj se način ugljikovodični repovi mogu malo pomaknuti jedan protiv drugog. Hidrofilne glave doista su suprotne jedna drugoj. Međutim, postoje jače sile vezanja za polarne molekule. Zbog lipofilnog karaktera stanične membrane, dva vodena okruženja odvojena su jedna od druge, tako da se u oba područja mogu nesmetano odvijati biokemijske reakcije. Uz pomoć transportnih proteina, molekule ili ioni mogu se selektivno transportirati kroz kanale ugrađene u sloj dvostruke membrane.

Receptori prisutni unutar dvostruke membrane prenose signale unutar stanice. Mjehurići se mogu odvojiti od membrane koja se sastoji od fosfolipida i mogu apsorbirati tvari koje su strane u stanici ili oslobađati enzime ili hormone u izvanćelijsko područje. Osim što djeluje kao membranska komponenta, lecitin služi i kao polazni materijal za stvaranje neurotransmitera acetilkolina i noradrenalina. Također igra važnu ulogu u probavi masti.

Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti

Fosfatidilholin (lecitin), fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin, fosfatidilinozitol i sfingolipidi prisutni su kao fosfolipidi u membranama. Uz to, kolesterol i njegovi derivati ​​osiguravaju fluidnost membrane. Lipidi okrenuti prema staničnoj površini mogu biti glikozilirani.

Sinteza fosfolipida odvija se u glatkom endoplazmatskom retikulu. Odatle se molekule transportiraju do odredišta u obliku vezikula i ugrađuju u membranu. U ljudskom tijelu, posebno velik broj fosfolipida nalazi se u mozgu, koštanoj srži, jetri ili srcu, pored njihove normalne pojave u svakoj staničnoj membrani. Hrana koja je posebno bogata fosfolipidima su žumanjci, sjemenke, korijenje, gomolji, gljive, kvasci i biljna ulja.

Bolesti i poremećaji

Poznat je takozvani antifosfolipidni sindrom u vezi s fosfolipidima. Ova se bolest javlja uglavnom kod žena, a karakterizira je povećana učestalost arterijskih i venskih tromboza.

To često rezultira srčanim udarima, udarima, plućnim embolijama ili trombozama. Paradoksalno krvarenje nastaje u koži, što dovodi do povećane potrošnje trombocita. Pobačaji su česti. Uzrok ovog stanja je autoimuni poremećaj. Imunološki sustav usmjeren je protiv određenih fosfolipida poput kardiolipina ili protrombina. Međutim, to su uvijek antitijela protiv proteina povezanih s fosfolipidima. Sindrom se pojavljuje sam i u kontekstu različitih autoimunih bolesti koje spadaju u reumatsku skupinu oblika.

Najčešća osnovna bolest je sistemski eritematozni lupus (SLE), a antifosfolipidni sindrom se također može razviti u kontekstu malignih tumora ili HIV-a. Sekundarni antifosfolipidni sindrom može se javiti i kod reumatoidnog artritisa, lupusnog eritematozusa ili Sjögrenovog sindroma. Protein beta-2-glikoprotein I igra važnu ulogu u patogenezi bolesti, prisutan je kao monomer u krvi i veže se, između ostalog, na staničnu membranu monocita i trombocita, nakon čega se aktiviraju krvne pločice.

Kada se veže na staničnu membranu, molekula mijenja svoju konformaciju, čineći je ranjivom na napad specifičnim antitijelima. Nastaje dimer koji se može vezati na različite receptore koji se nalaze u membrani. Kao rezultat toga, aktivira se stvaranje tromba. Postoji i poseban oblik bolesti koji posebno pogađa mladiće u dobi između dvije i četiri. Ovo je rijedak Hughes-Stovin sindrom sa sličnim simptomima.