Структура, функции и примеры фосфоглицеридов

fosfoglicéridos или глицерофосфолипиды представляют собой молекулы липидной природы, присутствующие в биологических мембранах. Молекула фосфолипида состоит из четырех основных компонентов: жирных кислот, скелета, присоединенного к жирной кислоте, фосфата и спирта, связанного с последним..

Обычно в углероде 1 глицерина находится насыщенная жирная кислота (только одинарные связи), в то время как в углероде 2 жирная кислота относится к ненасыщенному типу (двойные или тройные связи между атомами углерода).

Среди наиболее известных фосфоглицеридов в клеточных мембранах: сфингомиелин, фосфатидилинозитол, фосфатидилсерин и фосфатидилэтаноламин.

Продукты, которые богаты этими биологическими молекулами, включают белое мясо, такое как рыба, яичные желтки, некоторые виды органного мяса, морепродукты, орехи и другие..

индекс

• 1 структура
  • 1.1 Компоненты фосфоглицерида
  • 1.2 Характеристика жирных кислот в фосфоглицеридах
  • 1.3 Гидрофобные и гидрофильные свойства
• 2 функции
  • 2.1 Структура биологических мембран
  • 2.2 Вторичные функции
• 3 Метаболизм
  • 3.1 Резюме
  • 3.2 Деградация
• 4 примера
  • 4.1 Фосфатидат
  • 4.2 Фосфоглицериды, полученные из фосфатидата
  • 4.3 Фосфатидилэтаноламин
  • 4.4 Фосфатидилсерин
  • 4.5 Фосфатидилинозитол
  • 4.6 Сфингомиелин
  • 4.7 Плазмалогены
• 5 ссылок

структура

Компоненты фосфоглицерида

Фосфоглицерид состоит из четырех основных структурных элементов. Первый - это скелет, который соединен жирными кислотами, фосфатом и спиртом, а последний связан с фосфатом..

Скелет фосфоглицеридов может быть образован из глицерина или сфингозина. Первый представляет собой трехуглеродный спирт, а второй - еще один спирт с более сложной структурой..

В глицерине гидроксильные группы, расположенные на углероде 1 и 2, этерифицированы двумя карбоксильными группами с большими цепями жирных кислот. Недостающий углерод, находящийся в положении 3, этерифицируется фосфорной кислотой.

Хотя глицерин не имеет асимметричного углерода, альфа-углерод не является стереохимически идентичным. Таким образом, этерификация фосфата в соответствующем углероде придает асимметрии молекуле.

Характеристика жирных кислот в фосфоглицеридах

Жирные кислоты представляют собой молекулы, состоящие из углеводородных цепей различной длины и степени ненасыщенности, и заканчиваются карбоксильной группой. Эти характеристики значительно различаются, и определяют их свойства.

Цепь жирных кислот является линейной, если она имеет насыщенный тип или если она ненасыщена в положении транс. Напротив, наличие двойной связи типа цис создает скручивание в цепочке, поэтому больше нет необходимости представлять его линейно, как это обычно делается.

Жирные кислоты с двойными или тройными связями оказывают существенное влияние на состояние и физико-химические характеристики биологических мембран..

Гидрофобные и гидрофильные свойства

Каждый из упомянутых элементов отличается своими гидрофобными свойствами. Жирные кислоты, будучи липидами, являются гидрофобными или неполярными, что означает, что они не смешиваются с водой.

Напротив, остальные элементы фосфолипидов позволяют им взаимодействовать в окружающей среде благодаря их полярным или гидрофильным свойствам..

Таким образом, фосфоглицериды классифицируются как амфипатические молекулы, что означает, что один конец является полярным, а другой - неполярным..

Мы можем использовать аналогию матча или матча. Головка спички представляет собой полярную головку, состоящую из заряженного фосфата и замещений фосфатной группы. Расширение спички представлено неполярным хвостом, образованным углеводородными цепями.

Полярные природные группы заряжаются при рН 7 с отрицательным зарядом. Это связано с явлением ионизации фосфатной группы, которая имеет рк близко к 2, и к нагрузкам этерифицированных групп. Количество зарядов зависит от типа изучаемого фосфоглицерида.

функции

Структура биологических мембран

Липиды представляют собой гидрофобные биомолекулы, которые имеют растворимость в растворителях органического типа, таких как, например, хлороформ..

Эти молекулы имеют широкий спектр функций: выполнять роль топлива, аккумулируя концентрированную энергию; в качестве сигнальных молекул; и как структурные компоненты биологических мембран.

В природе наиболее распространенной группой липидов, которые существуют, являются фосфоглицериды. Его основная функция носит структурный характер, поскольку они являются частью всех клеточных мембран..

Биологические мембраны сгруппированы в двухслойную форму. Это означает, что липиды сгруппированы в два слоя, где их гидрофобные хвосты смотрят внутрь бислоя, а полярные головки дают наружу и внутри клетки.

Эти структуры имеют решающее значение. Они разграничивают клетки и отвечают за обмен веществ с другими клетками и с внеклеточной средой. Однако мембраны содержат молекулы липидов, отличных от фосфоглицеридов, а также молекулы белковой природы, которые обеспечивают активный и пассивный транспорт веществ..

Вторичные функции

Помимо того, что они являются частью биологических мембран, фосфоглицериды связаны с другими функциями в клеточной среде. Некоторые очень специфические липиды являются частью миелиновой оболочки, вещества, которое покрывает нервы.

Некоторые могут выступать в качестве сообщений при захвате и передаче сигналов в сотовую среду..

метаболизм

синтез

Синтез фосфоглицеридов осуществляется исходя из промежуточных метаболитов, таких как молекула фосфатидной кислоты, а также триацилглицеринов..

Активированный нуклеотид CTP (цитидин трифосфат) образует промежуточное соединение, называемое CDP-диацилглицерин, где пирофосфатная реакция благоприятствует реакции вправо..

Часть под названием фосфатидил реагирует с определенными спиртами. Продуктом этой реакции являются фосфоглицериды, среди них фосфатидилсерин или фосфатидилинозит. Фосфатидилсерин может быть использован для получения фосфатидилэтаноламина или фосфатидилхолина.

Однако существуют альтернативные пути синтеза последних упомянутых фосфоглицеридов. Этот путь включает активацию холина или этаноламина путем связывания с CTP.

Впоследствии происходит реакция, которая объединяет их с фосфатидатом, получая в качестве конечного продукта фосфатидилэтаноламин или фосфатидилхолин..

деградация

Разложение фосфоглицеридов осуществляется ферментами, называемыми фосфолипазами. Реакция включает в себя высвобождение жирных кислот, которые составляют фосфоглицериды. Во всех тканях живых организмов эта реакция происходит постоянно.

Существует несколько типов фосфолипаз, и они классифицируются по жирным кислотам, которые они выделяют. Следуя этой системе классификации, мы различаем липазы А1, А2, С и D.

Фосфолипазы вездесущи в природе, и мы находим их в разных биологических объектах. Кишечные соки, выделения определенных бактерий и яд змей являются примерами веществ с высоким содержанием фосфолипаз.

Конечным продуктом этих реакций разложения является глицерол-3-фосфат. Таким образом, эти высвобождаемые продукты плюс свободные жирные кислоты могут быть повторно использованы для синтеза новых фосфолипидов или направлены на другие метаболические пути..

примеров

фосфатидат

Соединение, описанное выше, является самым простым фосфоглицеридом и называется фосфатидатом или диацилглицерол-3-фосфатом. Хотя в физиологической среде он не очень распространен, он является ключевым элементом для синтеза более сложных молекул..

Фосфоглицериды, полученные из фосфатидата

Из самой простой молекулы фосфоглицеридов может происходить биосинтез более сложных элементов с очень важными биологическими ролями.

Фосфатная группа фосфатидата этерифицируется гидроксильной группой спиртов - она ​​может быть одной или несколькими. Наиболее распространенными спиртами фолфоглицеридов являются серин, этаноламин, холин, глицерин и инозит. Эти производные будут описаны ниже:

фосфатидилэтаноламин

В клеточных мембранах, которые являются частью тканей человека, фосфатидилэтаноламин является важным компонентом этих структур.

Он состоит из спирта, этерифицированного жирными кислотами в гидроксилах, расположенных в положениях 1 и 2, в то время как в положении 3 мы находим фосфатную группу, этерифицированную этаноламином аминоспирта.

фосфатидилсерин

Обычно этот фосфоглицерид находится в монослое, который дает внутреннюю, то есть цитозольную сторону, клеток. В процессе запрограммированной гибели клеток распределение фосфатидилсерина изменяется и обнаруживается по всей поверхности клетки..

фосфатидилинозитол

Фосфатидилинозитол представляет собой фосфолипид, который в небольших количествах содержится как в клеточной мембране, так и в мембранах субклеточных компонентов. Было обнаружено, что он участвует в событиях сотовой связи, вызывая изменения во внутренней среде клетки.

сфингомиелином

В группе фосфолипидов сфингомиелин является единственным фосфолипидом, присутствующим в мембранах, структура которого не происходит из спиртового глицерина. Вместо этого скелет образован сфингозином.

Конструктивно это последнее соединение относится к группе аминоспиртов и имеет длинную углеродную цепь с двойными связями..

В этой молекуле аминогруппа скелета связана с жирной кислотой амидной связью. Вместе первичная гидроксильная группа скелета этерифицируется до фосфотилхолина.

плазмалогены

Плазмалогены представляют собой фосфоглицериды с головками, состоящими в основном из этаноламина, холина и серина. Функции этих молекул до конца не выяснены, и в литературе мало информации о них.

Благодаря тому, что виниловая эфирная группа легко окисляется, плазмалогены способны реагировать со свободными радикалами кислорода. Эти вещества являются продуктами среднего клеточного метаболизма и, как было обнаружено, повреждают клеточные компоненты. Кроме того, они также были связаны с процессами старения.

Следовательно, возможной функцией плазмалогенов является улавливание свободных радикалов, которые потенциально могут отрицательно влиять на целостность клеток..

ссылки

1. Berg, J.M., Stryer L., & Tymoczko, J.L. (2007). биохимия. Я поменял.
2. Девлин Т. М. (2004). Биохимия: учебник с клиническими приложениями. Я поменял.
3. Федучи Е., Бласко И., Ромеро С. С. и Яньес Е. (2011). Биохимия. Основные понятия. ПанамериканаЛ.
4. Мело В., Руис В. М. и Куамати О. (2007). Биохимия метаболических процессов. Реверте.
5. Nagan, N. & Zoeller, R.A. (2001). Плазмалогены: биосинтез и функции. Прогресс в исследованиях липидов, 40(3), 199-229.
6. Pertierra, A.G., Olmo, R., Aznar, C.C. & Lopez, C.T. (2001). Метаболическая биохимия. Редакция Тебар.
7. Voet, D., Voet, J.G. & Pratt, C.W. (2014). Основы биохимии. Artmed Publisher.