Fosforglycerider struktur, funktioner och exempel



den fosfoglicéridos eller glycerofosfolipider är molekyler av lipid natur som är rikliga i biologiska membran. En fosfolipid molekyl är sammansatt av fyra grundläggande komponenter: fettsyror, ett skelett bunden till fettsyran, ett fosfat och en alkohol fäst till den senare.

I allmänhet är glycerolens kol 1 en mättad fettsyra (endast ensambindningar), medan i kol 2 är fettsyran av omättad typ (dubbel- eller trippelbindningar mellan kolatomerna).

Bland de mest framträdande fosfoglyceriderna i cellmembran finns: sfingomyelin, fosfatidylinositol, fosfatidylserin och fosfatidyletanolamin.

De livsmedel som är rika på dessa biologiska molekyler är vita kött som fisk, äggulor, några orgelkött, skaldjur, nötter, bland andra..

index

  • 1 struktur
    • 1.1 Komponenter av en fosfoglycerid
    • 1.2 Karakteristik av fettsyror i fosfoglycerider
    • 1.3 Hydrofoba och hydrofila egenskaper
  • 2 funktioner
    • 2.1 Struktur av biologiska membran
    • 2.2 Sekundära funktioner
  • 3 Metabolism
    • 3.1 Sammanfattning
    • 3.2 Nedbrytning
  • 4 exempel
    • 4,1 fosfatidat
    • 4.2 Fosfoglycerider härrörande från fosfatidat
    • 4.3 fosfatidyletanolamin
    • 4.4 Fosfatidylserin
    • 4,5 fosfatidylinositol
    • 4.6 Sphingomyelin
    • 4,7 plasmalogener
  • 5 referenser

struktur

Komponenter av en fosfoglycerid

En fosfoglycerid bildas av fyra grundläggande strukturella element. Den första är ett skelett som är förenat med fettsyror, en fosfat och en alkohol - den senare är kopplad till fosfat.

Skelettet av fosfoglyceriderna kan bildas av glycerol eller sfingosin. Den första är en kolhydronsyra, medan den andra är en annan alkohol med en mer komplex struktur.

I glycerol förestras hydroxylgrupperna som är placerade på kol 1 och 2 genom två karboxylgrupper med stora fettsyror. Det saknade kolet, som befinner sig i position 3, förestras med en fosforsyra.

Även om glycerol inte har ett asymmetriskt kol, är alfa-kolatomer inte stereokemiskt identiska. Förestringen av ett fosfat i motsvarande kol ger sålunda asymmetri till molekylen.

Kännetecken för fettsyror i fosfoglycerider

Fettsyror är molekyler som består av kolvätekedjor med varierande längd och grad av omättnad och slutar i en karboxylgrupp. Dessa egenskaper varierar avsevärt och bestämmer deras egenskaper.

Fettsyrakedjan är linjär om den är av den mättade typen eller om den är omättad i position träns. I motsats till detta är närvaron av en dubbelbindning av typen cis skapar en vridning i kedjan, så det är inte längre nödvändigt att representera det på ett linjärt sätt, som vanligtvis görs.

Fettsyrorna med dubbel- eller trippelbindningar har ett signifikant inflytande på biologiska membrans tillstånd och fysikalisk-kemiska egenskaper.

Hydrofoba och hydrofila egenskaper

Var och en av de nämnda elementen skiljer sig i dess hydrofoba egenskaper. Fettsyror, som är lipider, är hydrofoba eller apolära, vilket innebär att de inte blandar med vatten.

I motsats till detta tillåter resten av elementen i fosfolipiderna att interagera i en miljö tack vare deras polära eller hydrofila egenskaper.

På detta sätt klassificeras fosfoglycerider som amfipatiska molekyler, vilket innebär att den ena änden är polär och den andra är apolär.

Vi kan använda analogi av en match eller en match. Matchens huvud representerar det polära huvudet som bildas av det laddade fosfatet och genom substitutionerna av fosfatgruppen. Förlängningen av matchen representeras av en icke-polär svans som bildas av kolvätekedjor.

Polära naturgrupper laddas vid ett pH av 7 med en negativ laddning. Detta beror på fosfatgruppens joniseringsfenomen, som har a pk nära 2 och till de förestrade gruppernas laster. Antalet avgifter beror på vilken typ av fosfoglycerid som studerats.

funktioner

Struktur av biologiska membran

Lipider är hydrofoba biomolekyler som har löslighet i lösningsmedel av den organiska typen - såsom kloroform, till exempel.

Dessa molekyler har en mängd olika funktioner: att uppfylla en roll som bränslen genom att lagra koncentrerad energi; som signalerande molekyler; och som strukturella komponenter av biologiska membran.

I naturen är den vanligaste gruppen lipider som finns fosfoglycerider. Huvudfunktionen är av strukturell typ, eftersom de ingår i alla cellmembran.

De biologiska membranen grupperas i dubbelskiktform. Vilket innebär att lipiderna är grupperade i två lager, där deras hydrofoba svans ser in i dubbelskiktet och polarhuvudet ger utsidan och inuti cellen.

Dessa strukturer är avgörande. De avgränsar cellen och ansvarar för utbytet av ämnen med andra celler och med det extracellulära mediet. Emellertid innehåller membranen andra lipidmolekyler än fosfoglycerider, och även molekyler av proteinegenskaper som medlar aktiv och passiv transport av ämnen.

Sekundära funktioner

Förutom att vara en del av de biologiska membranerna är fosfoglycerider associerade med andra funktioner inom den cellulära miljön. Några mycket specifika lipider är en del av myelinens membran, substansen som täcker nerverna.

Vissa kan fungera som meddelanden vid infångning och överföring av signaler till den cellulära miljön.

metabolism

syntes

Syntesen av fosfoglycerider utförs utgående från mellanliggande metaboliter, såsom fosfatidinsyramolekylen och även triacylglycerolerna.

En aktiverad CTP-nukleotid (cytidintrifosfat) bildar en intermediär som heter CDP-diacylglycerol, där pyrofosfatreaktionen gynnar reaktionen till höger.

Den del som kallas fosfatidyl reagerar med vissa alkoholer. Produkten av denna reaktion är fosfoglycerider, bland dem fosfatidylserin eller fosfatidylinositol. Fosfatidylserin kan användas för att erhålla fosfatidyletanolamin eller fosfatidylkolin.

Det finns emellertid alternativa vägar för att syntetisera de sistnämnda fosfoglyceriderna. Denna väg involverar aktiveringen av kolin eller etanolamin genom bindning till CTP.

Därefter uppträder en reaktion som förenar dem med fosfatidatet, vilket som en slutprodukt erhåller fosfatidyletanolaminen eller fosfatidylkolinen.

nedbrytning

Nedbrytningen av fosfoglycerider utförs av enzymer som kallas fosfolipaser. Reaktionen involverar frisättningen av de fettsyror som utgör fosfoglyceriderna. I alla vävnader hos levande organismer sker denna reaktion ständigt.

Det finns flera typer av fosfolipaser och de klassificeras enligt fettsyran som de släpper ut. Efter detta klassificeringssystem skiljer vi mellan lipaser A1, A2, C och D.

Fosfolipaser är allestädes närvarande i naturen, och vi hittar dem i olika biologiska enheter. Tarmsaften, sekretionerna av vissa bakterier och ormarnas gift är exempel på ämnen som är höga i fosfolipaser.

Slutprodukten av dessa nedbrytningsreaktioner är glycerol-3-fosfat. Således kan dessa frisatta produkter plus fria fettsyror återanvändas för att syntetisera nya fosfolipider eller riktas till andra metaboliska vägar.

exempel

fosfatidat

Föreningen som beskrivs ovan är den enklaste fosfoglyceriden och kallas fosfatidat, annars diacylglycerol-3-fosfat. Även om det inte är mycket rikligt i den fysiologiska miljön är det ett nyckelelement för syntesen av mer komplexa molekyler.

Fosfoglycerider härledda från fosfatidat

Från den enklaste molekylen av fosfoglycerider kan biosyntesen av mer komplexa element förekomma, med mycket viktiga biologiska roller.

Fosfatgruppen i fosfatidatet förestras med hydroxylgruppen hos alkoholerna - den kan vara en eller flera. De vanligaste alkoholerna i fogoglyceriderna är serin, etanolamin, kolin, glycerol och inositol. Dessa derivat kommer att beskrivas nedan:

fosfatidyletanolamin

I cellmembran som ingår i mänskliga vävnader är fosfatidyletanolamin en framträdande komponent av dessa strukturer.

Den består av en alkohol som förestras av fettsyror i hydroxylerna i positionerna 1 och 2, medan i position 3 finner vi en fosfatgrupp, förestrad med aminoalkoholetanolaminen.

fosfatidylserin

Generellt finns denna fosfoglycerid i monoskiktet som ger interiören - det vill säga den cytosoliska sidan - av cellerna. Under processen med programmerad celldöd förändras fördelningen av fosfatidylserin och återfinns genom cellytan.

fosfatidylinositol

Fosfatidylinositol är en fosfolipid som finns i låga proportioner både i cellmembranet och i membranerna i de subcellulära komponenterna. Det har visat sig att det deltar i cellkommunikationshändelser, vilket medför förändringar i cellens interna miljö.

sfingomyelin

I gruppen av fosfolipider är sfingomyelin den enda fosfolipiden som finns i membran vars struktur inte härstammar från alkoholglycerol. Istället är skelettet bildat av sfingosin.

Strukturellt hör den sistnämnda föreningen till gruppen av aminoalkoholer och har en lång kolkedja med dubbelbindningar.

I denna molekyl kopplas aminogruppen i skelettet till en fettsyra med ett amidbindning. Tillsammans förestras den primära hydroxylgruppen i skelettet till fosfotylkolin.

plasmalogener

Plasmalogener är fosfoglycerider med huvud bildade av etanolamin, kolin och serin, huvudsakligen. Funktionerna hos dessa molekyler har inte blivit fullständigt upplysta och det finns liten information om dem i litteraturen.

Tack vare det faktum att vinyletergruppen lätt oxideras kan plasmalogener reagera med syrefria radikaler. Dessa substanser är produkter av den genomsnittliga cellulära metabolismen och har visat sig skada cellulära komponenter. Dessutom har de också varit relaterade till åldringsprocesser.

Därför är en möjlig funktion av plasmalogener att fälla fria radikaler som potentiellt kan ha negativa effekter på cellulär integritet.

referenser

  1. Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). biokemi. Jag vände om.
  2. Devlin, T. M. (2004). Biokemi: lärobok med kliniska tillämpningar. Jag vände om.
  3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C. S., och Yáñez, E. (2011). Biokemi. Viktiga begrepp. Panamericana.
  4. Melo, V., Ruiz, V. M., & Cuamatzi, O. (2007). Biokemi av metaboliska processer. Reverte.
  5. Nagan, N., & Zoeller, R. A. (2001). Plasmalogener: biosyntes och funktioner. Framsteg i lipidforskning, 40(3), 199-229.
  6. Pertierra, A.G., Olmo, R., Aznar, C.C. & Lopez, C.T. (2001). Metabolisk biokemi. Redaktionell Tebar.
  7. Voet, D., Voet, J.G., & Pratt, C.W. (2014). Grundämnen för biokemi. Artmed Publisher.