Фосфолипиды

Фосфолипиды существенно участвуют в структуре клеточных мембран. Это сложные липиды, содержащие эфирную связь фосфорной кислоты. Они также являются амфифильными, потому что имеют гидрофильную и липофильную области.

Что такое фосфолипиды?

Фосфолипиды представляют собой сложные эфиры глицерина или сфингозина с двумя молекулами жирных кислот и одним остатком фосфорной кислоты, которые, в свою очередь, могут быть этерифицированы различными спиртами. Они являются основными строительными блоками клеточных мембран и клеточных органелл.

Там они образуют двойной липидный слой, отделяющий внутриклеточное пространство от внеклеточного. Обе комнаты имеют водянистую среду, молекулы которой не контактируют друг с другом. Каждая молекула фосфолипида содержит гидрофильную и липофильную области. Гидрофильная область представлена ​​глицерином и фосфатной группой и, кроме того, часто спиртом, этерифицированным по фосфатной группе. Липофильная область расположена на остатках жирных кислот. Липофильные группы агрегируют, а гидрофильные группы не взаимодействуют друг с другом.

Липидный бислой содержит два гидрофильных слоя, которые ограничивают клетку снаружи и изнутри. Липофильная область находится внутри двойного слоя. Фосфолипиды делятся на фосфоглицериды и сфингомиелины. Кроме того, остатки фосфорной кислоты могут быть этерифицированы, среди прочего, холином, этаноламином или серином. В случае фосфоглицеридов это приводит к фосфатидилхолинам (лецитин), фосфатидилэтаноламинам или фосфатидилсеринам.

Функция, эффект и задачи

Фосфолипиды представляют собой основной компонент биомембран, выполняя эту функцию, отделяя внутреннюю часть клетки от окружающей среды. Одновременная гидрофильность и липофильность позволяют фосфолипидам действовать как пограничный слой между водой и маслом.

Таким образом, жироподобные вещества накапливаются на липофильном конце молекулы. Полярные вещества и водные растворы связываются в гидрофильной области. И вода, и водорастворимые соединения, и водонерастворимые, но жирорастворимые соединения переводятся в раствор одновременно. В воде фосфолипиды всегда образуют двойные слои, чьи гидрофильные молекулярные части указывают в сторону воды, а липофильные молекулярные части - в сторону от воды. В то же время мембраны образуют пространства, в которых могут происходить биохимические реакции, не нарушаемые внешними воздействиями. Неполярные области фосфолипидов способствуют их текучести.

Здесь накапливаются неполярные остатки жирных кислот, но из-за неполярности молекулярные взаимодействия здесь слабые. Таким образом, углеводородные хвосты могут слегка сдвигаться друг относительно друга. Гидрофильные головки действительно противоположны друг другу. Однако для полярных молекул существуют более сильные силы связывания. Из-за липофильного характера клеточной мембраны две водные среды отделены друг от друга, так что биохимические реакции могут протекать без нарушения в обеих областях. Используя транспортные белки, молекулы или ионы можно избирательно транспортировать по каналам, встроенным в слой двойной мембраны.

Рецепторы, присутствующие в двойной мембране, передают сигналы внутри клетки. Везикулы могут отщепляться от мембраны, состоящей из фосфолипидов, и могут поглощать вещества, чужеродные для клетки, или выделять ферменты или гормоны во внеклеточную область. Помимо функции мембранного компонента, лецитин также служит исходным материалом для образования нейротрансмиттеров ацетилхолина и норадреналина. Он также играет важную роль в переваривании жиров.

Образование, возникновение, свойства и оптимальные значения

Фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозитол и сфинголипиды присутствуют в мембранах в виде фосфолипидов. Кроме того, холестерин и его производные обеспечивают текучесть мембраны. Липиды, обращенные к поверхности клетки, могут быть гликозилированы.

Синтез фосфолипидов происходит в гладкой эндоплазматической сети. Оттуда молекулы транспортируются к месту назначения в виде везикул и встраиваются в мембрану. В организме человека особенно большое количество фосфолипидов находится в головном мозге, костном мозге, печени или сердце, в дополнение к их нормальному содержанию в каждой клеточной мембране. Продукты, особенно богатые фосфолипидами, - это яичные желтки, семена, корни, клубни, грибы, дрожжи и растительные масла.

Заболевания и расстройства

Так называемый антифосфолипидный синдром известен в связи с фосфолипидами. Это заболевание встречается в основном у женщин и характеризуется повышенной частотой артериальных и венозных тромбозов.

Это часто приводит к сердечным приступам, инсультам, легочной эмболии или тромбозам. В коже возникает парадоксальное кровотечение, приводящее к повышенному потреблению тромбоцитов. Выкидыши - обычное явление. Причина этого состояния - аутоиммунное заболевание. Иммунная система направлена ​​против определенных фосфолипидов, таких как кардиолипин или протромбин. Однако это всегда антитела против белков, связанных с фосфолипидами. Синдром возникает как самостоятельно, так и на фоне различных аутоиммунных заболеваний, относящихся к группе ревматических форм.

Наиболее частым основным заболеванием является системная красная волчанка (СКВ). Антифосфолипидный синдром также может развиваться в контексте злокачественных опухолей или ВИЧ. Вторичный антифосфолипидный синдром также может возникать при ревматоидном артрите, красной волчанке или синдроме Шегрена. Белок бета-2-гликопротеин I играет важную роль в патогенезе заболевания. Он присутствует в крови в виде мономера и связывается, среди прочего, с клеточной мембраной моноцитов и тромбоцитов, в результате чего активируются тромбоциты крови.

Связываясь с клеточной мембраной, молекула меняет свою конформацию, делая ее уязвимой для атаки специфических антител. Образуется димер, который может связываться с различными рецепторами, расположенными в мембране. В результате активируется тромбообразование. Также существует особая форма заболевания, которая особенно поражает молодых людей в возрасте от двух до четырех лет. Это редкий синдром Хьюза-Стовена с похожими симптомами.