โครงสร้างหน้าที่และตัวอย่าง

fosfoglicéridos หรือกลีเซอรอสฟอสโฟไลปิดเป็นโมเลกุลของไขมันในธรรมชาติมากมายในเยื่อหุ้มชีวภาพ โมเลกุลของฟอสโฟลิปิดประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานสี่อย่าง: กรดไขมัน, โครงกระดูกที่ยึดติดกับกรดไขมัน, ฟอสเฟตและแอลกอฮอล์เชื่อมโยงกับหลัง.

โดยทั่วไปในคาร์บอน 1 ของกลีเซอรอลเป็นกรดไขมันอิ่มตัว (พันธะเดียวเท่านั้น) ในขณะที่คาร์บอน 2 กรดไขมันเป็นชนิดไม่อิ่มตัว (พันธะคู่หรือสามระหว่างคาร์บอน).

ในบรรดา phosphoglycerides ที่โดดเด่นที่สุดในเยื่อหุ้มเซลล์คือ: sphingomyelin, phosphatidylinositol, phosphatidylserine และ phosphatidylethanolamine.

อาหารที่อุดมไปด้วยโมเลกุลชีวภาพเหล่านี้คือเนื้อสัตว์สีขาวเช่นปลาไข่แดงเนื้ออวัยวะบางอย่างอาหารทะเลถั่วและอื่น ๆ.

ดัชนี

• 1 โครงสร้าง
  • 1.1 ส่วนประกอบของฟอสโฟกลีเซอไรด์
  • 1.2 ลักษณะของกรดไขมันในฟอสโฟกริเซอไรด์
  • 1.3 คุณสมบัติที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ
• 2 ฟังก์ชั่น
  • 2.1 โครงสร้างของเยื่อหุ้มชีวภาพ
  • 2.2 ฟังก์ชันรอง
• 3 การเผาผลาญ
  • 3.1 สรุป
  • 3.2 การย่อยสลาย
• 4 ตัวอย่าง
  • 4.1 Phosphatidate
  • 4.2 Phosphoglycerides ที่ได้จาก phosphatidate
  • 4.3 Phosphatidylethanolamine
  • 4.4 Phosphatidylserine
  • 4.5 Phosphatidylinositol
  • 4.6 Sphingomyelin
  • 4.7 Plasmalogens
• 5 อ้างอิง

โครงสร้าง

ส่วนประกอบของฟอสโฟกลีเซอไรด์

phosphoglyceride เกิดขึ้นจากองค์ประกอบโครงสร้างพื้นฐานสี่ประการ อย่างแรกคือโครงกระดูกที่เชื่อมกับกรดไขมันฟอสเฟตและแอลกอฮอล์ - ส่วนหลังเชื่อมโยงกับฟอสเฟต.

โครงกระดูกของ phosphoglycerides สามารถเกิดขึ้นจากกลีเซอรอลหรือ sphingosine แรกคือแอลกอฮอล์สามคาร์บอนในขณะที่สองเป็นอีกแอลกอฮอล์ที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น.

ในกลีเซอรอลกลุ่มไฮดรอกซิลที่อยู่บนคาร์บอน 1 และ 2 จะถูกทำให้บริสุทธิ์โดยกลุ่มคาร์บอกซิลสองกลุ่มที่มีกรดไขมันขนาดใหญ่ คาร์บอนที่ขาดหายไปซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่ 3 นั้นจะถูก esterified ด้วยกรดฟอสฟอริก.

ถึงแม้ว่ากลีเซอรอลจะไม่มีคาร์บอนแบบไม่สมมาตร แต่อัลฟาก็ไม่เหมือนกันในทาง stereochemically ดังนั้นการสร้างเอสเทอริฟิเคชันของฟอสเฟตในคาร์บอนที่สอดคล้องกันทำให้เกิดความไม่สมดุลของโมเลกุล.

ลักษณะของกรดไขมันในฟอสโฟกริเซอไรด์

กรดไขมันคือโมเลกุลที่ประกอบด้วยโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่มีความยาวผันแปรและระดับของความไม่อิ่มตัวและสิ้นสุดในกลุ่มคาร์บอกซิล ลักษณะเหล่านี้แตกต่างกันมากและกำหนดคุณสมบัติของพวกเขา.

สายโซ่ของกรดไขมันเป็นเส้นตรงถ้าเป็นประเภทอิ่มตัวหรืออยู่ในตำแหน่งที่ไม่อิ่มตัว ทรานส์. ในทางตรงกันข้ามการปรากฏตัวของพันธะคู่ของประเภท CIS สร้างการบิดในโซ่ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องแสดงมันในลักษณะเชิงเส้นตามปกติ.

กรดไขมันที่มีพันธะคู่หรือสามมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อสถานะและลักษณะทางเคมีกายภาพของเยื่อชีวภาพ.

คุณสมบัติที่ไม่ชอบน้ำและชอบน้ำ

องค์ประกอบที่กล่าวถึงแต่ละชนิดนั้นแตกต่างกันไปในคุณสมบัติที่ไม่ชอบน้ำ กรดไขมันซึ่งเป็นไขมันเป็นสารที่ไม่ชอบน้ำหรือไม่มีขั้วซึ่งหมายความว่าพวกมันจะไม่ผสมกับน้ำ.

ในทางตรงกันข้ามส่วนที่เหลือขององค์ประกอบของฟอสโฟลิปิดจะทำให้พวกมันมีปฏิสัมพันธ์ในสภาพแวดล้อมด้วยคุณสมบัติเชิงขั้วหรือไฮโดรฟิลิก.

ด้วยวิธีนี้ phosphoglycerides จัดเป็นโมเลกุล amphipathic ซึ่งหมายความว่าปลายด้านหนึ่งเป็นขั้วและปลายอีกด้านเป็น apolar.

เราสามารถใช้การเปรียบเทียบของการแข่งขันหรือการแข่งขัน หัวของการแข่งขันจะแสดงหัวขั้วที่ประกอบด้วยฟอสเฟตที่มีประจุและโดยการแทนที่ของกลุ่มฟอสเฟต ส่วนขยายของการแข่งขันถูกแสดงโดยหางที่ไม่มีขั้วซึ่งเกิดจากโซ่ไฮโดรคาร์บอน.

กลุ่มขั้วโลกธรรมชาติจะมีประจุที่ pH 7 โดยมีประจุเป็นลบ นี่เป็นเพราะปรากฏการณ์ไอออไนเซชันของกลุ่มฟอสเฟตซึ่งมี PK ใกล้กับ 2 และโหลดของกลุ่ม esterified จำนวนของประจุขึ้นอยู่กับประเภทของฟอสโฟกไกลไซด์ที่ศึกษา.

ฟังก์ชั่น

โครงสร้างของเยื่อหุ้มชีวภาพ

ไขมันเป็นสารชีวโมเลกุลที่ไม่ละลายน้ำที่มีความสามารถในการละลายในตัวทำละลายประเภทอินทรีย์ - เช่นคลอโรฟอร์ม.

โมเลกุลเหล่านี้มีฟังก์ชั่นหลากหลาย: ทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงโดยการเก็บพลังงานเข้มข้น เป็นโมเลกุลของสัญญาณ และเป็นองค์ประกอบโครงสร้างของเยื่อชีวภาพ.

ตามธรรมชาติแล้วไขมันในกลุ่มที่มีอยู่มากที่สุดคือ หน้าที่หลักคือประเภทโครงสร้างเนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมด.

เยื่อหุ้มชีวภาพถูกจัดกลุ่มในรูปแบบ bilayer ซึ่งหมายความว่าไขมันจะถูกจัดกลุ่มเป็นสองชั้นซึ่งหางที่ไม่ชอบน้ำของพวกมันมองเข้าไปภายใน bilayer และหัวขั้วให้ด้านนอกและภายในเซลล์.

โครงสร้างเหล่านี้มีความสำคัญ พวกเขาแบ่งเซลล์และรับผิดชอบในการแลกเปลี่ยนสารกับเซลล์อื่น ๆ และสื่อกลางเซลล์ อย่างไรก็ตามเยื่อหุ้มเซลล์นั้นมีโมเลกุลของไขมันที่นอกเหนือจากฟอสโฟกลีเซอไรด์และโมเลกุลของโปรตีนธรรมชาติที่เป็นสื่อกลางในการขนส่งสารที่ใช้งานและไม่ทำงาน.

ฟังก์ชั่นรอง

นอกจากจะเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มชีวภาพแล้วฟอสโฟกไกลไซด์ยังเกี่ยวข้องกับหน้าที่อื่น ๆ ภายในสภาพแวดล้อมของเซลล์ ไขมันเฉพาะบางอย่างเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มของไมอีลินซึ่งเป็นสารที่ปกคลุมประสาท.

บางคนอาจทำหน้าที่เป็นข้อความในการจับและส่งสัญญาณไปยังสภาพแวดล้อมของเซลล์.

การเผาผลาญอาหาร

การสังเคราะห์

การสังเคราะห์ phosphoglycerides นั้นเริ่มจากสารกลางเช่นโมเลกุลกรดฟอสฟาติดิคและ triacylglycerols.

เปิดใช้งานนิวคลีโอไทด์ CTP (cytidine triphosphate) ในรูปแบบสื่อกลางที่เรียกว่า CDP-diacylglycerol โดยที่ปฏิกิริยาไพโรฟอสเฟตชอบปฏิกิริยาทางขวา.

ส่วนที่เรียกว่าฟอสฟาติดิลทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์บางชนิด ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยานี้คือ phosphoglycerides ซึ่งเป็นพวก phosphatidylserine หรือ phosphatidyl inositol Phosphatidylserine สามารถใช้เพื่อรับ phosphatidyl ethanolamine หรือ phosphatidylcholine.

อย่างไรก็ตามมีเส้นทางอื่นในการสังเคราะห์ phosphoglycerides ที่กล่าวถึงล่าสุด เส้นทางนี้เกี่ยวข้องกับการเปิดใช้งานของโคลีนหรือเอทานอลเอมีนโดยผูกพันกับ CTP.

ต่อจากนั้นเกิดปฏิกิริยาที่รวมเข้าด้วยกันกับ phosphatidate ได้รับเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือ phosphatidyl ethanolamine หรือ phosphatidylcholine.

การปลด

การย่อยสลายของฟอสโฟกลีเซอไรด์นั้นดำเนินการโดยเอนไซม์ที่เรียกว่าฟอสโฟไลปิด ปฏิกิริยานี้เกี่ยวข้องกับการปลดปล่อยกรดไขมันที่ทำขึ้นจาก ในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง.

มีหลายประเภทของฟอสโฟไลปิดส์และจำแนกตามกรดไขมันที่ปล่อยออกมา ต่อไปนี้ระบบการจำแนกประเภทเราแยกแยะระหว่างไลเปส A1, A2, C และ D.

ฟอสฟอรัสเป็นที่แพร่หลายในธรรมชาติและเราพบพวกมันในสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน น้ำผลไม้ในลำไส้, การหลั่งของแบคทีเรียบางชนิดและพิษของงูเป็นตัวอย่างของสารที่มีฟอสโฟลิปิดสูง.

ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของปฏิกิริยาการย่อยสลายเหล่านี้คือ glycerol-3-phosphate ดังนั้นผลิตภัณฑ์ที่ปล่อยออกมาเหล่านี้และกรดไขมันอิสระสามารถนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อสังเคราะห์ฟอสโฟลิปิดใหม่หรือนำไปยังเส้นทางเมแทบอลิซึมอื่น ๆ.

ตัวอย่าง

phosphatidate

สารประกอบที่อธิบายไว้ข้างต้นเป็นฟอสโฟกลีเซอไรด์ที่ง่ายที่สุดและเรียกว่าฟอสฟาติเดตหรือไดอะซิลกลีเซอรอล 3-ฟอสเฟต แม้ว่าในสภาพแวดล้อมทางสรีรวิทยาจะไม่อุดมสมบูรณ์มาก แต่ก็เป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับการสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น.

Phosphoglycerides ที่ได้จาก phosphatidate

จากโมเลกุลที่ง่ายที่สุดของ phosphoglycerides การสังเคราะห์ทางชีวภาพขององค์ประกอบที่ซับซ้อนอาจเกิดขึ้นกับบทบาททางชีวภาพที่สำคัญมาก.

กลุ่มฟอสเฟตของ phosphatidate นั้น esterified กับกลุ่มไฮดรอกซิลของแอลกอฮอล์ - มันสามารถเป็นหนึ่งหรือมากกว่า แอลกอฮอล์ที่พบมากที่สุดของ folfoglycerides ได้แก่ serine, ethanolamine, choline, glycerol และ inositol อนุพันธ์เหล่านี้จะอธิบายไว้ด้านล่าง:

phosphatidylethanolamine

ในเยื่อหุ้มเซลล์ที่เป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อของมนุษย์ฟอสฟาติดิลโทธามีนเป็นส่วนประกอบสำคัญของโครงสร้างเหล่านี้.

มันประกอบไปด้วยแอลกอฮอล์ esterified โดยกรดไขมันในไฮดรอกซิลที่อยู่ในตำแหน่งที่ 1 และ 2 ในขณะที่อยู่ในตำแหน่งที่ 3 เราจะพบกลุ่มฟอสเฟต, esterified กับ aminoalcohol ethanolamine.

phosphatidylserine

โดยทั่วไปแล้วฟอสโฟกไกลไซด์นี้จะพบได้ใน monolayer ที่ให้การตกแต่งภายใน - นั่นคือด้านไซโตซิลิก - ของเซลล์ ในระหว่างกระบวนการของการตายของเซลล์โปรแกรมการกระจายของ phosphatidylserine เปลี่ยนแปลงและพบได้ทั่วผิวเซลล์.

phosphatidylinositol

Phosphatidylinositol เป็นฟอสโฟไลปิดที่พบในสัดส่วนที่ต่ำทั้งในเยื่อหุ้มเซลล์และในเยื่อหุ้มเซลล์ของชิ้นส่วน subcellular พบว่ามีส่วนร่วมในเหตุการณ์การสื่อสารของเซลล์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์.

sphingomyelin

ในกลุ่มของฟอสโฟลิปิด, sphingomyelin เป็นฟอสโฟลิปิดเพียงอย่างเดียวในเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งโครงสร้างไม่ได้มาจากกลีเซอรอลแอลกอฮอล์ โครงกระดูกถูกสร้างขึ้นโดย sphingosine แทน.

โครงสร้างสารประกอบสุดท้ายนี้เป็นของกลุ่มอะมิโนแอลกอฮอล์และมีสายโซ่คาร์บอนยาวที่มีพันธะคู่.

ในโมเลกุลนี้กลุ่มอะมิโนของโครงกระดูกเชื่อมโยงกับกรดไขมันโดยพันธะอะไมด์ ร่วมกันกลุ่มไฮดรอกซิหลักของโครงกระดูกเป็น esterified phosphothylcholine.

plasmalogens

พลาสม่าโลเจนเป็นฟอสโฟโกไลเซอไรด์โดยมีหัวที่เกิดจากเอทานอลเอมีนโคลีนและซีรีน หน้าที่ของโมเลกุลเหล่านี้ยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างสมบูรณ์และมีข้อมูลเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับพวกมันในวรรณคดี.

ด้วยความจริงที่ว่ากลุ่มไวนิลอีเธอร์นั้นถูกออกซิไดซ์ได้อย่างง่ายดายพลาสม่าโลเจนสามารถทำปฏิกิริยากับอนุมูลอิสระของออกซิเจนได้ สารเหล่านี้เป็นผลิตภัณฑ์ของเมตาบอลิซึมของเซลล์โดยเฉลี่ยและพบว่าทำให้ส่วนประกอบของเซลล์เสียหาย นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับกระบวนการชรา.

ดังนั้นหน้าที่ที่เป็นไปได้ของ plasmalogens คือการดักจับอนุมูลอิสระที่อาจมีผลเสียต่อความสมบูรณ์ของเซลล์.

การอ้างอิง

1. ภูเขาน้ำแข็ง, J. M. , Stasher, L. , & Tymoczko, J. L. (2007). ชีวเคมี. ฉันกลับรายการ.
2. Devlin, T. M. (2004). ชีวเคมี: ตำราเรียนพร้อมการประยุกต์ทางคลินิก. ฉันกลับรายการ.
3. Feduchi, E. , Blasco, I. , Romero, C. S. , & Yáñez, E. (2011) ชีวเคมี แนวคิดที่สำคัญ. Panamericana.
4. Melo, V. , Ruiz, V. M. , & Cuamatzi, O. (2007). ชีวเคมีของกระบวนการเผาผลาญ. Reverte.
5. Nagan, N. , & Zoeller, R. A. (2001) Plasmalogens: การสังเคราะห์และหน้าที่. ความก้าวหน้าในการวิจัยไขมัน, 40(3), 199-229.
6. Pertierra, A. G. , Olmo, R. , Aznar, C. C. , & Lopez, C. T. (2001). ชีวเคมีเชิงเมแทบอลิซึม. บทบรรณาธิการ.
7. Voet, D. , Voet, J. G. , & Pratt, C. W. (2014). ความรู้พื้นฐานทางชีวเคมี. สำนักพิมพ์ Artmed.