Fosfolipidi

Fosfolipidi bistveno sodelujejo v strukturi celičnih membran. So zapleteni lipidi, ki vsebujejo vez estra fosforne kisline. So tudi amfifilne, ker imajo hidrofilno in lipofilno območje.

Kaj so fosfolipidi?

Fosfolipidi so glicerol ali sfingozinski estri z dvema molekulama maščobnih kislin in enim ostankom fosforne kisline, ki se lahko esterificirajo z različnimi alkoholi. So osnovni gradniki celičnih membran in celičnih organelov.

Tam tvorijo dvojno lipidno plast, ki ločuje medcelični prostor od zunajceličnega prostora. Obe sobi imata vodna okolja, katerih molekule ne pridejo v stik med seboj. Vsaka molekula fosfolipida vsebuje hidrofilno in lipofilno območje. Hidrofilno območje predstavljata glicerin in fosfatna skupina ter pogosto alkohol, esterificiran v fosfatni skupini. Lipofilno območje se nahaja na ostankih maščobnih kislin. Lipofilne skupine se združijo, medtem ko hidrofilne skupine med seboj neradi.

Lipidni dvoplast vsebuje dve hidrofilni plasti, ki razmejita celico od zunaj in od znotraj. Lipofilno območje leži znotraj dvojne plasti. Fosfolipidi so razdeljeni na fosfogliceride in sfingomijeline. Poleg tega lahko ostanke fosforjeve kisline med drugim esterificiramo s holinom, etanolaminom ali serinom. V primeru fosfogliceridov nastanejo fosfatidilholini (lecitin), fosfatidiletanolamini ali fosfatidilserini.

Funkcija, učinek in naloge

Fosfolipidi predstavljajo glavno sestavino biomembrane, ki v tej funkciji ločuje notranjost celice od okolice. Hkratna hidrofilnost in lipofilnost fosfolipidom omogočata, da delujeta kot mejni sloj med vodo in nafto.

Tako maščobne snovi se odlagajo na lipofilni konec molekule. Polarne snovi in ​​vodne raztopine se vežejo na hidrofilnem območju. Hkrati v vodi, v vodi topne spojine in v vodi netopne, vendar v maščobi topne spojine se vnesejo v raztopino hkrati. V vodi fosfolipidi vedno tvorijo dvojne plasti, katerih hidrofilni molekularni deli so usmerjeni proti vodi in njihovim lipofilnim molekularnim območjem stran od vode. Hkrati membrane tvorijo prostore, znotraj katerih lahko potekajo biokemične reakcije, ki jih zunanji vplivi ne motijo. Nepolarna področja fosfolipidov prispevajo k njihovi fluidnosti.

Tu se kopičijo nepolarni ostanki maščobnih kislin, vendar so zaradi nepolarnosti molekularne interakcije tukaj šibke. Na ta način se lahko ogljikovodični repi nekoliko preusmerijo drug proti drugemu. Hidrofilne glave so resnično naklonjene drug drugemu. Vendar pa so za polarne molekule močnejše vezivne sile. Zaradi lipofilnega značaja celične membrane sta dve vodni okolju ločeni drug od drugega, tako da lahko biokemične reakcije potekajo nemoteno na obeh območjih. S pomočjo transportnih beljakovin se molekule ali ioni lahko selektivno transportirajo po kanalih, vgrajenih v plast dvojne membrane.

Receptorji, ki so prisotni znotraj dvojne membrane, oddajajo signale znotraj celice. Vesili se lahko odcepijo od membrane, ki je sestavljena iz fosfolipidov in lahko absorbirajo snovi, ki so tuje v celici, ali sproščajo encime ali hormone v zunajcelično območje. Lecitin poleg svoje funkcije membranske komponente služi tudi kot izhodni material za tvorbo nevrotransmiterjev acetilholina in noradrenalina. Pomembno vlogo ima tudi pri prebavi maščob.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Kot fosfolipidi so v membranah fosfatidilholin (lecitin), fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin, fosfatidilinozitol in sfingolipidi. Poleg tega holesterol in njegovi derivati ​​zagotavljajo fluidnost membrane. Lipidi, ki so obrnjeni na celično površino, so lahko glikozilirani.

Sinteza fosfolipidov poteka v gladkem endoplazmatskem retikulu. Od tam se molekule v obliki veziklov vgradijo v cilj in vgradijo v membrano. V človeškem telesu je v možganih, kostnem mozgu, jetrih ali srcu poleg njihovega običajnega pojavljanja v vsaki celični membrani še posebej veliko fosfolipidov. Živila, ki so še posebej bogata s fosfolipidi, so rumenjaki, semena, korenine, gomolji, gobe, kvas in rastlinska olja.

Bolezni in motnje

Znan je tako imenovani antifosfolipidni sindrom v povezavi s fosfolipidi. Ta bolezen se pojavlja predvsem pri ženskah, za katero je značilna povečana pojavnost arterijskih in venskih tromboz.

To pogosto povzroči srčne infarkte, možganske kapi, pljučne embolije ali tromboze. V koži se pojavi paradoksna krvavitev, kar vodi do povečanega uživanja trombocitov. Splavi so pogosti. Vzrok tega stanja je avtoimunska motnja. Imunski sistem je usmerjen proti določenim fosfolipidom, kot sta kardiolipin ali protrombin. Vendar so to vedno protitelesa proti beljakovinam, povezanim s fosfolipidom. Sindrom se pojavlja sam in v okviru različnih avtoimunskih bolezni, ki spadajo v revmatično skupino oblik.

Najpogostejša osnovna bolezen je sistemski eritematozni lupus (SLE), v primeru malignih tumorjev ali HIV pa se lahko razvije tudi antifosfolipidni sindrom. Sekundarni antifosfolipidni sindrom se lahko pojavi tudi pri revmatoidnem artritisu, lupusnem eritematozusu ali Sjögrenovem sindromu. Protein beta-2-glikoprotein I ima pomembno vlogo pri patogenezi bolezni, saj je kot monomer prisoten v krvi in ​​se med drugim veže na celično membrano monocitov in trombocitov, pri čemer se krvni trombociti aktivirajo.

Ko se veže na celično membrano, molekula spremeni svojo konformacijo, zaradi česar je ranljiva za napad s specifičnimi protitelesi. Nastane dimer, ki se lahko veže na različne receptorje, ki se nahajajo v membrani. Kot rezultat se aktivira tvorba trombov. Obstaja tudi posebna oblika bolezni, ki zlasti prizadene mlade moške med dvema in štirimi leti. To je redek Hughes-Stovin sindrom s podobnimi simptomi.