Fosfolipidy

Schematyczne przedstawienie fosfolipidów, na przykład jako część membrany. 1. Głowica hydrofilowa. 2. Ogon hydrofobowy.
Różne struktury, które fosfolipidy mogą przyjąć w roztworach wodnych: liposomy , micele i podwójna warstwa lipidowa (główny składnik biomembrany )

Fosfolipidy to grupa lipidów z grupą fosforanową . Fosfolipidy należą do polarnych lipidów .

nieruchomości

Fosfolipidy składają się z hydrofilowej ( wodochłonnej ) główki i dwóch hydrofobowych (hydrofobowych) węglowodorów . Jesteś amfifilem . Są zaangażowane w strukturę dwuwarstwy lipidowej wielu biomembran i dlatego znajdują się we wszystkich komórkach zwierzęcych i roślinnych. Fosfolipidy to naturalnie występujące środki powierzchniowo czynne . Fosfolipidy są również wewnątrzkomórkowymi cząsteczkami sygnałowymi, a także częścią żółci i środkiem powierzchniowo czynnym .

Biosynteza fosfolipidów jest ściśle związana z biosyntezą błony komórkowej . Odbywa się we wszystkich komórkach i zachodzi w retikulum endoplazmatycznym (ER) i aparacie Golgiego .

Podgrupy

Ze względu na swoją budowę chemiczną fosfolipidy dzielą się na dwie grupy:

Istnieją również tak zwane plazmalogeny . Różnią się one od fosfoglicerydy tylko tym, że zamiast kwasu tłuszczowego, to mają nienasycony alkohol połączony za pośrednictwem mostka eterowego (np -O - CH = CH- (CH 2 ) n -CH 3 ) na C 1 atomu glicerolu . Stanowią 50% fosfolipidów serca . W 10% są to najpowszechniejsze cząsteczki w ośrodkowym układzie nerwowym , ale występują również w sercu i mięśniach szkieletowych . Ich funkcja nie została jeszcze ostatecznie wyjaśniona.

Biomembrany

Oprócz glikolipidów i cholesterolu, fosfolipidy są jedną z trzech głównych grup lipidów błonowych. Fosfolipidy są odpowiedzialne za typową strukturę membrany. Zawdzięczają tę własność swojej amfifilii. W wodnym środowisku, takim jak w ludzkim ciele, dzieje się co następuje: ich polarne grupy głów zwracają się w kierunku wody, a ich niepolarne ogony węglowodorowe odpychają wodę i gromadzą się do wewnątrz. Napęd do montażu ogonów węglowodorowych nazywany jest oddziaływaniem hydrofobowym.

Micele

Jedną z możliwości tworzenia struktury kulistej przez fosfolipidy w środowisku wodnym jest tworzenie miceli. Strona zewnętrzna jest tutaj utworzona przez głowy polarne, a wnętrze przez oddziałujące ze sobą ogony węglowodorowe.

Podwójna warstwa lipidowa

Inną możliwość tworzenia błon przez fosfolipidy można znaleźć w prawie wszystkich błonach biologicznych. Na przykład błona komórkowa (błona plazmatyczna). Zamknięta dwuwarstwa lipidowa oddziela komórkę na zewnątrz i jej przedziały komórkowe wewnątrz. Te membrany są niezbędne do życia. Zdolność do tworzenia błony tkwi w strukturze fosfolipidów. Oddziaływania hydrofobowe między łańcuchami kwasów tłuszczowych można grupować. Niepolarne ogony węglowodorowe odpychają wodę i tworzą barierę, która jako zamknięta struktura tworzy membranę między przestrzenią wewnętrzną i zewnętrzną.

Najczęstsze fosfolipidy występujące w błonie komórkowej to:

Liposomy

Inną możliwością tworzenia błony przez fosfolipidy jest tworzenie liposomów (także pęcherzyków lipidowych ), które w przeciwieństwie do miceli otoczone są dwuwarstwą lipidową. Liposomy można stosować jako modele do badań przepuszczalności błony lub jako nośniki leków.

Demontaż

Fosfolipidy są rozkładane enzymatycznie w organizmie przez fosfolipazy. Po dodaniu wody wiązania ulegają zerwaniu. Fosfolipazy należą do grupy enzymów hydrolaz. Dzieli się je między innymi ze względu na miejsce ataku na fosfolipid.

Badania

Istnieje duże prawdopodobieństwo, że w przyszłości fosfolipidy będą mogły służyć jako biomarkery raka. To temat aktualnych badań (2016). Ponadto Centrum Badań Fosfolipidów promuje badania nad fosfolipidami do zastosowań farmaceutycznych.

Zobacz też

Indywidualne dowody

  1. ↑ Hans Beyer, Wolfgang Walter, Wittko Francke: Podręcznik chemii organicznej . Wydanie 23. S. Hirzel Verlag, Stuttgart, Leipzig 1998, ISBN 3-7776-0808-4 , s. 326 .
  2. ↑ a b Florian Horn: Biochemia człowieka. Podręcznik do studiów medycznych . Wydanie 5. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, Nowy Jork 2012, ISBN 978-3-13-130885-6 , s. 161 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book).
  3. ↑ a b c Florian Horn: Biochemia ludzi. Podręcznik do studiów medycznych . Wydanie 5. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, Nowy Jork 2012, ISBN 978-3-13-130885-6 , s. 162 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book).
  4. ↑ Wprowadzenie na temat fosfolipidów. W: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, dostęp 9 grudnia 2014.
  5. ↑ a b c d e Jeremy M. Berg, Lubert Stryer, John L. Tymoczko: Stryer Biochemie . Springer Spectrum, 2012, ISBN 978-3-8274-2988-9 , s. 348-358 .
  6. ^ A b c Axel Zeeck, Stephanie Grond, Ina Papastavrou, Sabine C. Zeeck: Chemia dla lekarzy . Ed.: Axel Zeeck. 7. edycja. Elsevier, Monachium 2010, ISBN 978-3-437-42443-4 .
  7. ↑ Raju Bandu, Hyuck June Mok, Kwang Pyo Kim: fosfolipidy jako biomarkery raka: analiza oparta na spektrometrii mas . W: Mass Spectrometry Reviews . 2016. doi : 10.1002 / mas.21510 .
  8. ↑ Simon Drescher, Peter van Hoogevest: Centrum badań fosfolipidów: Aktualne badania nad fosfolipidami i ich zastosowanie w dostarczaniu leków . W: Farmacja . taśma 12 , nie. 12 , 18 grudnia 2020, ISSN  1999-4923 , s. 1235 , doi : 10.3390 / pharmaceutics12121235 .