Structura, funcțiile și exemplele fosfogliceridelor

3294
Sherman Hoover

fosfogliceride sau glicerofosfolipidele sunt molecule lipidice abundente în membranele biologice. O moleculă fosfolipidică este alcătuită din patru componente de bază: acizi grași, un schelet atașat la acidul gras, un fosfat și un alcool atașat la acesta din urmă..

În general, pe carbonul 1 al glicerinei există un acid gras saturat (numai legături simple), în timp ce pe carbonul 2 acidul gras este de tip nesaturat (legături duble sau triple între carboni).

Structura
Sursă: Nu a fost furnizat niciun autor citibil de mașină. Lennert B a presupus (pe baza revendicărilor privind drepturile de autor). [Domeniu public], prin Wikimedia Commons

Printre cele mai proeminente fosfogliceride din membranele celulare avem: sfingomielină, fosfatidilinozitol, fosfatidilserină și fosfatidiletanolamină.

Alimentele bogate în aceste molecule biologice sunt carnea albă, cum ar fi peștele, gălbenușurile de ouă, unele carne de organe, crustacee și nuci, printre altele..

Indice articol

  • 1 Structură
    • 1.1 Componentele unei fosfogliceride
    • 1.2 Caracteristicile acizilor grași din fosfogliceride
    • 1.3 Proprietăți hidrofobe și hidrofile
  • 2 Funcții
    • 2.1 Structura membranelor biologice
    • 2.2 Funcții secundare
  • 3 Metabolism
    • 3.1 Sinteza
    • 3.2 Degradare
  • 4 Exemple
    • 4.1 Fosfatidat
    • 4.2 Fosfogliceride derivate din fosfatidat
    • 4.3 Fosfatidiletanolamină
    • 4.4 Fosfatidilserină
    • 4.5 Fosfatidilinozitol
    • 4.6 Sfingomielină
    • 4.7 Plasmalogeni
  • 5 Referințe

Structura

Componentele unei fosfogliceride

O fosfogliceridă este alcătuită din patru elemente structurale de bază. Primul este un schelet de care sunt atașați acizii grași, un fosfat și un alcool - acesta din urmă este atașat la fosfat.

Coloana vertebrală a fosfogliceridelor poate fi formată din glicerol sau sfingozină. Primul este un alcool cu ​​trei carbon, în timp ce al doilea este un alt alcool cu ​​o structură mai complexă.

În glicerol, grupările hidroxil la carbonul 1 și 2 sunt esterificate de două grupări carboxil cu lanț mare de acizi grași. Carbonul lipsă, situat în poziția 3, este esterificat cu un acid fosforic.

Deși glicerina nu are un carbon asimetric, carbonii alfa nu sunt identici stereochimic. Astfel, esterificarea unui fosfat pe carbonul corespunzător conferă asimetrie moleculei.

Caracteristicile acizilor grași din fosfogliceride

Acizii grași sunt molecule compuse din lanțuri de hidrocarburi cu lungime și grad variate de nesaturare și se termină într-o grupare carboxil. Aceste caracteristici variază considerabil și determină proprietățile lor..

Lanțul de acizi grași este liniar dacă este de tip saturat sau dacă este nesaturat în poziție trans. În schimb, prezența unei duble legături de acest tip cis creează o răsucire în lanț, deci nu mai trebuie să fie reprezentată liniar, așa cum se întâmplă adesea.

Acizii grași cu legături duble sau triple influențează semnificativ starea și caracteristicile fizico-chimice ale membranelor biologice.

Proprietăți hidrofobe și hidrofile

Fiecare dintre elementele menționate diferă prin proprietățile lor hidrofobe. Acizii grași, fiind lipide, sunt hidrofobi sau apolari, ceea ce înseamnă că nu se amestecă cu apa.

În schimb, restul elementelor fosfolipidelor le permit să interacționeze într-un mediu, datorită proprietăților lor polare sau hidrofile..

În acest fel, fosfogliceridele sunt clasificate ca molecule amfipatice, ceea ce înseamnă că un capăt este polar și celălalt este apolar..

Putem folosi analogia unui meci sau a unui meci. Capul meciului reprezintă capul polar alcătuit din fosfatul încărcat și substituțiile acestuia pe grupul fosfat. Prelungirea meciului este reprezentată de o coadă nepolare, formată din lanțuri de hidrocarburi.

Grupurile de natură polară sunt încărcate la pH 7, cu o sarcină negativă. Acest lucru se datorează fenomenului de ionizare al grupării fosfat, care are o pk aproape de 2 și taxele grupurilor esterificate. Numărul de încărcări depinde de tipul de fosfogliceridă studiat.

Caracteristici

Structura membranelor biologice

Lipidele sunt biomolecule hidrofobe care prezintă solubilitate în solvenți organici - cum ar fi cloroformul, de exemplu..

Aceste molecule au o mare varietate de funcții: joacă un rol de combustibili prin stocarea energiei concentrate; ca molecule de semnalizare; și ca componente structurale ale membranelor biologice.

În natură, cel mai abundent grup de lipide care există sunt fosfogliceridele. Funcția lor principală este structurală, deoarece fac parte din toate membranele celulare.

Membranele biologice sunt grupate sub forma unui strat stratificat. Ceea ce înseamnă că lipidele sunt grupate în două straturi, unde cozile lor hidrofobe se îndreaptă spre interiorul stratului bicomponent și capetele polare spre exteriorul și interiorul celulei..

Aceste structuri sunt cruciale. Ele delimitează celula și sunt responsabile pentru schimbul de substanțe cu alte celule și cu mediul extracelular. Cu toate acestea, membranele conțin alte molecule lipidice, altele decât fosfogliceridele, și, de asemenea, molecule cu caracter proteic care mediază transportul activ și pasiv al substanțelor..

Funcții secundare

Pe lângă faptul că fac parte din membranele biologice, fosfogliceridele sunt asociate cu alte funcții din mediul celular. Unele lipide foarte specifice fac parte din membranele mielinei, substanța care acoperă nervii.

Unii pot acționa ca mesaje în captarea și transmiterea semnalelor către mediul celular.

Metabolism

Sinteză

Sinteza fosfogliceridelor se realizează pornind de la metaboliți intermediari, cum ar fi molecula acidului fosfatidic și, de asemenea, triacilglicerolii..

Un nucleotid activat CTP (citidina trifosfat) formează un intermediar numit CDP-diacilglicerol, unde reacția pirofosfat favorizează reacția din dreapta.

Porțiunea numită fosfatidil reacționează cu anumiți alcooli. Produsul acestei reacții este fosfogliceridele, inclusiv fosfatidilserina sau fosfatidil inozitol. Fosfatidil etanolamina sau fosfatidilcolina pot fi obținute din fosfatidilserină.

Cu toate acestea, există căi alternative pentru sintetizarea ultimelor fosfogliceride menționate. Această cale implică activarea colinei sau etanolaminei prin legarea la CTP..

Ulterior, are loc o reacție care îi unește cu fosfatidatul, obținând fosfatidil etanolamină sau fosfatidilcolină ca produs final..

Degradare

Defalcarea fosfogliceridelor este efectuată de enzime numite fosfolipaze. Reacția implică eliberarea acizilor grași care formează fosfogliceridele. În toate țesuturile organismelor vii, această reacție are loc în mod constant.

Există mai multe tipuri de fosfolipaze și sunt clasificate în funcție de acidul gras pe care îl eliberează. Urmând acest sistem de clasificare, distingem lipazele A1, A2, C și D.

Fosfolipazele sunt omniprezente în natură și le găsim în diferite entități biologice. Sucul intestinal, secrețiile anumitor bacterii și veninul de șarpe sunt exemple de substanțe bogate în fosfolipaze..

Produsul final al acestor reacții de degradare este glicerol-3-fosfatul. Astfel, aceste produse eliberate plus acizi grași liberi pot fi refolosite pentru a sintetiza fosfolipide noi sau pot fi direcționate către alte căi metabolice..

Exemple

Fosfatidat

Compusul descris mai sus este cel mai simplu fosfoglicerid și se numește fosfatidat sau 3-fosfat de diacilglicerol. Deși în mediul fiziologic nu este foarte abundent, este un element cheie pentru sinteza moleculelor mai complexe.

Fosfogliceride derivate din fosfatidat

Din cea mai simplă moleculă de fosfogliceridă poate apărea biosinteza elementelor mai complexe, cu roluri biologice foarte importante..

Gruparea fosfat de fosfatidat este esterificată cu gruparea hidroxil a alcoolilor - poate fi unul sau mai mulți. Cei mai frecvenți alcooli ai folfogliceridelor sunt serina, etanolamina, colina, glicerina și inozitolul. Aceste instrumente derivate vor fi descrise mai jos:

Fosfatidiletanolamină

În membranele celulare care fac parte din țesuturile umane, fosfatidiletanolamina este o componentă proeminentă a acestor structuri.

Este alcătuit dintr-un alcool esterificat de acizi grași în hidroxilii aflați în pozițiile 1 și 2, în timp ce în poziția 3 găsim o grupare fosfat, esterificată cu amino alcool etanolamină.

Fosfatidilserină

În general, această fosfogliceridă se găsește în monostratul care se confruntă cu interiorul - adică partea citosolică - a celulelor. În timpul procesului de moarte celulară programată, distribuția fosfatidilserinei se modifică și se găsește pe toată suprafața celulei.

Fosfatidilinozitol

Fosfatidilinozitolul este un fosfolipid care se găsește în proporții scăzute atât în ​​membrana celulară, cât și în membranele componentelor subcelulare. S-a constatat că participă la evenimente de comunicare celulară, provocând schimbări în mediul intern al celulei.

Sfingomielină

În grupul fosfolipidelor, sfingomielina este singurul fosfolipid prezent în membrane a căror structură nu este derivată din alcoolul glicerol. În schimb, scheletul este alcătuit din sfingozină.

Structural, acest ultim compus aparține grupului de aminoalcooli și are un lanț lung de carbon cu legături duble..

În această moleculă, grupa amino de pe coloana vertebrală este atașată la un acid gras printr-o legătură asemănătoare amidei. Împreună, gruparea hidroxil primară a scheletului este esterificată în fosfotilcolină.

Plasmalogeni

Plasmalogenii sunt fosfogliceride cu capete formate în principal din etanolamină, colină și serină. Funcțiile acestor molecule nu au fost complet elucidate și există puține informații despre ele în literatura de specialitate..

Deoarece gruparea vinil eterului se oxidează ușor, plasmalogenii sunt capabili să reacționeze cu radicalii liberi de oxigen. Aceste substanțe sunt produse de metabolism celular mediu și s-a constatat că dăunează componentelor celulare. În plus, acestea au fost legate și de procesele de îmbătrânire.

Prin urmare, o posibilă funcție a plasmalogenilor este de a prinde radicalii liberi care pot avea efecte negative asupra integrității celulare..

Referințe

  1. Berg, J. M., Stryer, L. și Tymoczko, J. L. (2007). Biochimie. Inversat.
  2. Devlin, T. M. (2004). Biochimie: Manual cu aplicații clinice. Inversat.
  3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C. S. și Yáñez, E. (2011). Biochimie. Concepte esențiale. Panamericana.
  4. Melo, V., Ruiz, V. M. și Cuamatzi, O. (2007). Biochimia proceselor metabolice. Reveniți.
  5. Nagan, N. și Zoeller, R. A. (2001). Plasmalogeni: biosinteză și funcții. Progres în cercetarea lipidelor40(3), 199-229.
  6. Pertierra, A. G., Olmo, R., Aznar, C. C. și López, C. T. (2001). Biochimie metabolică. Editorial Tebar.
  7. Voet, D., Voet, J. G. și Pratt, C. W. (2014). Bazele biochimiei. Artmed Editor.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.