การจัดหมวดหมู่โครงสร้างและหน้าที่ของกลูโคส

glycolipids พวกมันคือเยื่อหุ้มไขมันที่มีคาร์โบไฮเดรตในกลุ่มหัวโพลาร์ พวกเขานำเสนอการกระจายแบบไม่สมมาตรมากที่สุดในหมู่เมมเบรนลิปิดเนื่องจากพบเฉพาะในโมโนเมอร์ชั้นนอกของเยื่อหุ้มเซลล์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพลาสมาเมมเบรน.

เช่นเดียวกับ lipids เยื่อหุ้มเซลล์ส่วนใหญ่ glycolipids มีบริเวณที่ไม่ชอบน้ำประกอบด้วยหาง apolar hydrocarbon และหัวขั้วโลกหรือภูมิภาคซึ่งอาจประกอบด้วยโมเลกุลหลายชนิดขึ้นอยู่กับ glycolipid ที่มีปัญหา.

glycolipids สามารถพบได้ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเช่นแบคทีเรียและยีสต์เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนเช่นสัตว์และพืช.

ในเซลล์สัตว์ glycolipids มีส่วนประกอบของโครงกระดูก sphingosine ในขณะที่พืชทั้งสองพบมากที่สุดที่สอดคล้องกับ diglycerides และอนุพันธ์กรดซัลโฟนิก ในแบคทีเรียมี glycosyl glycerides และอนุพันธ์ของ acylated sugars.

ในพืช glycolipids มีความเข้มข้นในเยื่อหุ้มคลอโรพลาพลาสติกในขณะที่ในสัตว์มีมากในพลาสมาเมมเบรน พร้อมกับ glycoproteins และ proteoglycans, glycolipids เป็นส่วนสำคัญของ glycocalyx ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับกระบวนการเซลล์จำนวนมาก.

ไกลคอลโดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์สัตว์มีแนวโน้มที่จะเชื่อมโยงซึ่งกันและกันผ่านพันธะไฮโดรเจนระหว่าง Moieties คาร์โบไฮเดรตของพวกเขาและกองกำลัง Van der Waals ระหว่างโซ่กรดไขมันของพวกเขา ไขมันเหล่านี้มีอยู่ในโครงสร้างเมมเบรนที่รู้จักในชื่อแพดไขมันซึ่งมีฟังก์ชั่นหลายอย่าง.

หน้าที่ของ glycolipids นั้นมีอยู่มากมาย แต่ในยูคาริโอตตำแหน่งของพวกมันที่ด้านนอกของพลาสมาเมมเบรนนั้นมีความเกี่ยวข้องจากหลายมุมมองโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการของการสื่อสารการยึดเกาะและการแยกเซลล์.

ดัชนี

• 1 การจำแนกประเภท
  • 1.1 Glycoglycerolipid
  • 1.2 Glycosphingolipids
  • 1.3 Glucofosfatidilinositoles
• 2 โครงสร้าง
  • 2.1 Glycoglycerolipids
  • 2.2 Glycosphingolipids
  • 2.3 Glucofosfatidilinositoles
  • 2.4 glycolipids ของพืช
  • 2.5 แบคทีเรียไกลคอล
• 3 ฟังก์ชั่น
• 4 อ้างอิง

การจัดหมวดหมู่

Glycolipids เป็น glycoconjugates ซึ่งก่อให้เกิดกลุ่มโมเลกุลที่ต่างกันมากซึ่งมีลักษณะทั่วไปคือมีซัลคาไรด์ตกค้างร่วมกับพันธะ glycosidic ไปยัง Moiety ที่ไม่ชอบน้ำซึ่งอาจเป็น acyl glycerol, ceramide หรือ prenyl phosphate.

การจำแนกประเภทของมันจะขึ้นอยู่กับโครงกระดูกระดับโมเลกุลที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างภูมิภาคที่ไม่ชอบน้ำและขั้ว ดังนั้นขึ้นอยู่กับตัวตนของกลุ่มนี้เรามี:

Glicoglicerolípido

glycolipids เหล่านี้เช่น glycerolipids มีโครงกระดูก diacylglycerol หรือ monoalkyl-monoacylglycerol ซึ่งน้ำตาลตกค้างเชื่อมโยงกันด้วยพันธะ glycosidic.

Glycoglycerolipids ค่อนข้างสม่ำเสมอในแง่ขององค์ประกอบคาร์โบไฮเดรตของพวกเขาและกาแลคโตสหรือกลูโคสตกค้างสามารถพบได้ในโครงสร้างของพวกเขาจากการจำแนกหลักของพวกเขาคือ:

• Galacto glycerolipids: พวกมันมีกาแลคโตสตกค้างในส่วนของคาร์โบไฮเดรต ภูมิภาคที่ไม่ชอบน้ำประกอบด้วยโมเลกุล diacylglycerol หรือ alkyl acylglycerol.
• กลีเซอรอลไกลโคไซด์: สิ่งเหล่านี้มีกลูโคสตกค้างในหัวขั้วโลกของพวกเขาและภูมิภาคที่ไม่เข้ากับน้ำนั้นประกอบด้วยอัลคิลอะคิลกลีเซอรอลเท่านั้น.
• ซัลโว glycerolipids: พวกเขาสามารถเป็นได้ทั้งกาแลคโตส glycerolipids หรือ glycool glycosides กับคาร์บอนที่ติดอยู่กับกลุ่มซัลเฟตซึ่งทำให้พวกเขามีลักษณะของ "กรด" และแยกแยะพวกเขาออกจากกลาง glycoglycerolipids เป็นกลาง (galacto- และ glyco glycol lipids).

glucosphingolipids

ไขมันเหล่านี้มีโมเลกุลเป็น "โครงกระดูก" ส่วนหนึ่งของเซราไมด์ที่สามารถมีโมเลกุลที่แตกต่างกันของกรดไขมันที่แนบมา.

มันเป็นไขมันที่มีความผันแปรสูงไม่เพียง แต่ในแง่ขององค์ประกอบของโซ่ไฮโดรโฟบิก แต่ยังสัมพันธ์กับคาร์โบไฮเดรตที่ตกค้างในหัวขั้วโลก มีมากมายในเนื้อเยื่อของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม.

การจำแนกประเภทของมันขึ้นอยู่กับประเภทของการทดแทนหรือในส่วนของแซคคาไรด์มากกว่าในภูมิภาคที่ประกอบด้วยโซ่ไฮโดรโฟบิก ตามประเภทของการทดแทนการจำแนกประเภทของ sphingolipids เหล่านี้มีดังต่อไปนี้:

glycosphingolipids เป็นกลาง: ที่มีอยู่ในแซกคาไรด์ส่วน hexosas, N-acetil hexosaminas และ methyl pentosas.

คุณ sulfatide: คือ glycosphingolipids ที่มี sulfate esters พวกมันมีประจุลบและมีมากในเยื่อหุ้มไมอีลินในเซลล์สมอง คนที่พบมากที่สุดมีกาแล็กโตสตกค้าง.

ganglioside: ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม sialosil glycolipids เป็นกรด sialic ดังนั้นพวกเขาจึงเป็นที่รู้จักกันในชื่อกรด glycosphingolipids.

phosphoinositide-glycolipids: โครงกระดูกถูกสร้างขึ้นจาก phosphoinositide-ceramides.

Glucofosfatidilinositoles

พวกมันเป็นไขมันโดยปกติจะรู้จักว่าเป็นจุดยึดที่มั่นคงสำหรับโปรตีนในไขมัน bilayer พวกมันจะถูกเพิ่มเข้าไปในส่วนท้ายของ C-terminal ของโปรตีนหลายชนิดที่มักพบบริเวณใบหน้าด้านนอกของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม.

พวกมันประกอบไปด้วยศูนย์กลูแคนหางฟอสโฟไลปิดและฟอสโฟเอทานอลเอมีนซึ่งผสมกันเข้าด้วยกัน.

โครงสร้าง

glycolipids ที่อาจมี sacietide moieties ผูกพันกับโมเลกุลโดย N- หรือ O-glycosidic พันธบัตรและแม้แต่ผ่านพันธบัตรที่ไม่ใช่ glycosidic เช่นพันธบัตรเอสเตอร์หรือ amide.

ส่วนของแซคคาไรด์นั้นมีความผันแปรสูงไม่เพียง แต่ในโครงสร้าง แต่อยู่ในองค์ประกอบ ส่วนแซคคาไรด์นี้สามารถประกอบไปด้วยโมโนโมโนไดโอลิโกหรือโพลีแซคคาไรด์ประเภทต่าง ๆ พวกเขาสามารถมีน้ำตาลอะมิโนและแม้แต่น้ำตาลที่เป็นกรดง่ายหรือแยกสาขา.

ถัดไปคำอธิบายสั้น ๆ ของโครงสร้างทั่วไปของ glycolipids หลักสามประเภท:

glycoglycerolipids

ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ในสัตว์ glycoglycerolipids อาจมีกาแลคโตสหรือกลูโคสตกค้างฟอสเฟตหรือไม่ โซ่กรดไขมันในไขมันเหล่านี้อยู่ระหว่างอะตอมคาร์บอน 16 และ 20.

ใน galacto glycerolipids จะเกิดการรวมตัวกันระหว่างน้ำตาลกับโครงกระดูกไขมันผ่านพันธะ gluc-glucosidic ระหว่าง C-1 ของกาแลคโตสและ C-3 ของกลีเซอรอล กลีเซอรีนอีกสองตัวเป็นเอสเทอร์ของกรดไขมันหรือ C1 ถูกแทนที่ด้วยกลุ่มอัลคิลและ C2 กับกลุ่มอะซิล.

มักจะพบกาแลคโตสตกค้างเดี่ยวแม้ว่าจะมีรายงานว่ามี digalactoglycerolipids อยู่ก็ตาม เมื่อเป็นslufogalactoglicerolípidoโดยปกติกลุ่มซัลเฟตจะอยู่ใน C-3 ของกาแลคโตสตกค้าง.

โครงสร้าง glycoprotein glycoprotein มีความแตกต่างกันเล็กน้อยโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับจำนวนของกลูโคสตกค้างที่สามารถตกค้างได้ถึง 8 สารตกค้างที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะประเภทα (1-6) โมเลกุลกลูโคสที่ทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมโยงกับโครงกระดูกไขมันนั้นเชื่อมโยงกับพันธะโดยα (1-3).

ใน sulfoglucoglycerolipids กลุ่มซัลเฟตผูกกับคาร์บอนในตำแหน่งที่ 6 ของสารตกค้างกลูโคสเทอร์มินัล.

glucosphingolipids

เช่นเดียวกับ sphingolipids อื่น ๆ glycosphingolipids นั้นได้มาจาก L-serine ที่ควบแน่นพร้อมกับกรดไขมันสายโซ่ยาวที่ก่อตัวเป็น sphingoid base ที่รู้จักกันในชื่อ sphingosine เมื่อคาร์บอน 2 ของ sphingosine จับกรดไขมันตัวอื่น ceramide จะถูกสร้างขึ้นซึ่งเป็นพื้นฐานที่พบได้ทั่วไปสำหรับ sphingolipids ทั้งหมด.

ขึ้นอยู่กับชนิดของ sphingolipid เหล่านี้ประกอบด้วย D-กลูโคส, D-galactose, N-acetyl-D-galactosamine และ N-acetylglucosamine รวมถึงกรดเซียลิก gangliosides นั้นอาจมีความหลากหลายและซับซ้อนที่สุดในแง่ของสาขาของโซ่ oligosaccharide.

Glucofosfatidilinositoles

ใน glycolipids เหล่านี้สารตกค้างของศูนย์กลูแคน (กลูโคซามีนและมานโนส) สามารถปรับเปลี่ยนได้หลายวิธีผ่านการเติมสารกลุ่มฟอสโฟเอทาโนลามีนและน้ำตาลอื่น ๆ ความหลากหลายนี้ให้ความซับซ้อนของโครงสร้างที่ยอดเยี่ยมซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการแทรกเข้าไปในเมมเบรน.

พืชไกลคอล

คลอโรพลาสต์ของสาหร่ายจำนวนมากและพืชที่สูงขึ้นนั้นอุดมไปด้วย galacto-glycerolipids ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นกลางเช่นเดียวกับไซบอรอสไซด์ในสัตว์ Mono- และ digalactolipids เชื่อมโยงกับ to diglyceride moiety ในขณะที่ sulpholipids เป็นα-glucose-only อนุพันธ์.

แบคทีเรียไกลคอล

ในแบคทีเรีย glycosyl glycerides นั้นมีโครงสร้างคล้ายกับ phosphoglycerides ในสัตว์ แต่มีคาร์โบไฮเดรตที่ตกค้างอยู่ในปริมาณที่ถูกพันธะโดย glycosylation ที่ตำแหน่งที่ 3 ของ sn-1,2-diglyceride อนุพันธ์ของน้ำตาลอะคริเลตไม่ได้มีกลีเซอรอล แต่กรดไขมันเชื่อมโยงโดยตรงกับน้ำตาล.

แซคคาไรด์ที่พบมากที่สุดในหมู่ไกลคอลแบคทีเรียคือกาแลคโตส, กลูโคสและแมนโนส.

ฟังก์ชั่น

ในสัตว์ glycolipids มีหน้าที่สำคัญในการสื่อสารของเซลล์ความแตกต่างและการแพร่กระจายการสร้าง oncogenesis ไฟฟ้าเขม่น (ในกรณีของ glycolipids ขั้วโลก) การยึดเกาะของเซลล์และอื่น ๆ.

การปรากฏตัวของมันในเยื่อหุ้มเซลล์สัตว์สัตว์พืชและจุลินทรีย์ต่าง ๆ มีหน้าที่สำคัญในการทำงานซึ่งมีความสัมพันธ์กับคุณสมบัติของแพชูไขมันอเนกประสงค์.

ส่วนคาร์โบไฮเดรตของ glycosphingolipids เป็นตัวกำหนดความเป็นแอนติเจนและการสร้างภูมิคุ้มกันของเซลล์ที่ส่งไป มันอาจมีส่วนร่วมในกระบวนการรับรู้ระหว่างเซลล์เช่นเดียวกับในกิจกรรม "สังคม" ของโทรศัพท์มือถือ.

Galacto glycerolipids ในพืชที่ได้รับความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของพวกเขาในเยื่อหุ้มพืชมีบทบาทสำคัญในการสร้างลักษณะของเมมเบรนว่ามีความเสถียรและกิจกรรมการทำงานของโปรตีนเยื่อหลายชนิด.

การทำงานของ glycolipids ในแบคทีเรียก็มีความหลากหลายเช่นกัน glycoglycerolipids บางตัวจำเป็นเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของ bilayer พวกเขายังทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับส่วนประกอบของเยื่ออื่น ๆ และยังสนับสนุนการเจริญเติบโตในการขาดออกซิเจนหรือฟอสเฟต.

GPI แองเคอร์หรือ glycosidylphosphatidylinositols ยังมีอยู่ในแพลงในไขมันมีส่วนร่วมในการส่งสัญญาณในการเกิดโรคของเชื้อปรสิตหลายจุลินทรีย์และในทิศทางของเยื่อเยื่อปลาย.

อาจกล่าวได้ว่าหน้าที่ทั่วไปของ glycolipids ทั้งในพืชเช่นเดียวกับในสัตว์และในแบคทีเรียสอดคล้องกับการสร้างเสถียรภาพและการไหลของเยื่อหุ้มเซลล์ การมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาระหว่างโปรตีนและการรับรู้เซลล์.

การอ้างอิง

1. Abdel-mawgoud, A.M. , & Stephanopoulos, G. (2017) glycolipids ทั่วไปของจุลินทรีย์: เคมี, กิจกรรมทางชีวภาพและวิศวกรรมการเผาผลาญ เทคโนโลยีชีวภาพสังเคราะห์และระบบ, 1-17.
2. Alberts, B. , Johnson, A. , Lewis, J. , Morgan, D. , Raff, M. , Roberts, K. , & Walter, P. (2015) อณูชีววิทยาของเซลล์ (6 ed.) นิวยอร์ก: วิทยาศาสตร์การ์แลนด์.
3. Ando, ​​T. , Imamura, A. , Ishida, H. , & Kiso, M. (2007) การสังเคราะห์ Glycolipids การวิจัยคาร์โบไฮเดรต, 797-813.
4. Benson, A. (1964) ไขมันพืชเยื่อ Annu พืชผล Physiol., 15, 1-16.
5. Bronislaw, L. , Liau, Y. U. N. H. , & Slomiany, A. (1987) glycoglycerolipids สัตว์ Prog. Lipid Res., 26, 29-51.
6. Holzl, G. , & Dormann, P. (2007) โครงสร้างและหน้าที่ของ glycoglycerolipids ในพืชและแบคทีเรีย Prog. Lipid Res., 46, 225-243.
7. Honke, K. (2013) การสังเคราะห์ทางชีวภาพและหน้าที่ทางชีวภาพของ sulfoglycolipids พร JPN Acad Ser. B, 89 (4), 129-138.
8. Kanfer, J. , & Hakomori, S. (1983) ชีวเคมี Sphingolipid (D. Hanahan, Ed.), คู่มือการวิจัยเกี่ยวกับไขมัน 3 (ฉบับที่ 1).
9. Koynova, R. , & Caffrey, M. (1994) เฟสและการเปลี่ยนเฟสของ glycoglycerolipids เคมีและฟิสิกส์ของไขมัน, 69, 181-207.
10. กฎหมาย, J. (1960) glycolipids รีวิวประจำปี, 29, 131-150.
11. Paulick, M. G. , & Bertozzi, C. R. (2008) Glycosylphosphatidylinositol Anchor: เมมเบรนที่ซับซ้อน - การยึด ชีวเคมี, 47, 6991-7000.