هيكل الفوسفليسيريد ، وظائف وأمثلة

ال fosfoglicéridos أو glycerophospholipids هي جزيئات ذات طبيعة شحمية وفيرة في الأغشية البيولوجية. يتكون جزيء الفسفوليبيد من أربعة مكونات أساسية: الأحماض الدهنية ، والهيكل العظمي المرتبط بالحمض الدهني ، والفوسفات والكحول المرتبط بالأخير.

بشكل عام ، في الكربون 1 من الجلسرين هو حمض دهني مشبع (روابط مفردة فقط) ، بينما في الكربون 2 يكون الحمض الدهني من النوع غير المشبع (روابط مزدوجة أو ثلاثية بين الكربونات).

من بين أبرز فوسفات الجليسريد في أغشية الخلايا: السفينغوميلين ، فسفاتيديلينوسيتول ، فسفاتيديل سيرين وفوسفاتيدي إيثانولامين.

الأطعمة الغنية بهذه الجزيئات البيولوجية هي لحوم بيضاء مثل السمك وصفار البيض وبعض اللحوم العضوية والمأكولات البحرية والمكسرات وغيرها..

مؤشر

• 1 هيكل
  • 1.1 مكونات فسفوغليسيريد
  • 1.2 خصائص الأحماض الدهنية في الفوسفليسيريد
  • 1.3 خصائص مسعور و محبب
• 2 وظائف
  • 2.1 هيكل الأغشية البيولوجية
  • 2.2 وظائف ثانوية
• 3 الأيض
  • 3.1 ملخص
  • 3.2 تدهور
• 4 أمثلة
  • 4.1 الفوسفات
  • 4.2 فوسفليسيريد مشتق من فوسفاتيد
  • 4.3 فوسفاتيدي الإيثانولامين
  • 4.4 فوسفاتيديل سيرين
  • 4.5 فوسفاتيديلينوسيتول
  • 4.6 Sphingomyelin
  • 4.7 بلازموغين
• 5 المراجع

هيكل

مكونات فسفليسيريد

يتكون فسفليسيريد من أربعة عناصر هيكلية أساسية. الأول هو هيكل عظمي يرتبط بالأحماض الدهنية والفوسفات والكحول - هذا الأخير يرتبط بالفوسفات.

يمكن أن يتشكل الهيكل العظمي لل phosphoglycerides من الجلسرين أو sphingosine. الأول هو كحول بثلاثة كربون ، والثاني كحول آخر ذو بنية أكثر تعقيدًا.

في الجلسرين ، يتم تقدير مجموعات الهيدروكسيل الموجودة على الكربون 1 و 2 بواسطة مجموعتين من الكربوكسيل مع سلاسل كبيرة من الأحماض الدهنية. الكربون المهدور ، الموجود في الموضع 3 ، مقدر بحمض الفسفوريك.

على الرغم من أن الجلسرين لا يحتوي على كربون غير متماثل ، إلا أن كاربونات ألفا ليست متطابقة من الناحية التجسيمية. وهكذا ، فإن إسترة الفوسفات في الكربون المقابل يعطي عدم تناسق للجزيء.

خصائص الأحماض الدهنية في الفوسفليسيريد

الأحماض الدهنية هي جزيئات مكونة من سلاسل هيدروكربونية متغيرة الطول ودرجة عدم التشبع ، وتنتهي في مجموعة كربوكسيل. هذه الخصائص تختلف إلى حد كبير ، وتحديد خصائصها.

سلسلة الأحماض الدهنية خطية إذا كانت من النوع المشبع أو إذا كانت غير مشبعة عبر. في المقابل ، وجود رابطة مزدوجة من النوع رابطة الدول المستقلة يخلق التواء في السلسلة ، لذلك لم يعد من الضروري تمثيله بطريقة خطية ، كما هو معتاد.

الأحماض الدهنية ذات الروابط المزدوجة أو الثلاثية لها تأثير كبير على الحالة والخصائص الفيزيائية والكيميائية للأغشية البيولوجية.

خصائص مسعور و مسعور

كل عنصر من العناصر المذكورة يختلف في خصائصه المسعور. الأحماض الدهنية ، كونها الدهون ، هي مسعور أو مفترق ، مما يعني أنها لا تختلط مع الماء.

في المقابل ، فإن بقية عناصر الفسفوليبيد تسمح لهم بالتفاعل في بيئة ، وذلك بفضل خصائصها القطبية أو المحبة للماء.

وبهذه الطريقة ، تصنف الفسفوغليسيريدات على أنها جزيئات برمائية ، مما يعني أن طرفًا قطبيًا والآخر هو قطبي.

يمكننا استخدام تشبيه المباراة أو المباراة. يمثل رأس المطابقة الرأس القطبي الذي يتكون من الفوسفات المشحون وبدائل مجموعة الفوسفات. ويمثل امتداد المباراة ذيل غير قطبي يتكون من سلاسل هيدروكربونية.

يتم شحن المجموعات الطبيعية القطبية عند درجة الحموضة 7 ، مع شحنة سالبة. ويرجع ذلك إلى ظاهرة التأين لمجموعة الفوسفات ، والتي لديها كيه قريبة من 2 ، وإلى الكثير من المجموعات المبعثرة. يعتمد عدد الشحنات على نوع phosphoglyceride المدروس.

وظائف

هيكل الأغشية البيولوجية

الدهون هي جزيئات حيوية مسعورة لها قابلية ذوبان في المذيبات من النوع العضوي - مثل الكلوروفورم ، على سبيل المثال.

لهذه الجزيئات مجموعة واسعة من الوظائف: للاضطلاع بدور كوقود عن طريق تخزين الطاقة المركزة ؛ كما جزيئات الإشارة. وكمكونات هيكلية للأغشية البيولوجية.

في الطبيعة ، فإن أكثر مجموعة وفرة من الدهون الموجودة هي الفسفوغليسيريد. وظيفتها الرئيسية هي من النوع الهيكلي ، لأنها جزء من جميع أغشية الخلايا.

يتم تجميع الأغشية البيولوجية في شكل طبقة ثنائية. وهو ما يعني أن الدهون يتم تجميعها في طبقتين ، حيث تبدو ذيولها المسعورة داخل الطبقة الثنائية بينما تعطي الرؤوس القطبية الخارج وداخل الخلية.

هذه الهياكل حاسمة. إنهم يحددون الخلية ويكونون مسؤولين عن تبادل المواد مع الخلايا الأخرى ومع الوسيلة خارج الخلية. ومع ذلك ، فإن الأغشية تحتوي على جزيئات شحمية غير الفوسفليسيريدات ، وكذلك جزيئات ذات طبيعة بروتينية تتوسط في النقل الفعال والسالب للمواد.

وظائف الثانوية

بالإضافة إلى كونها جزءًا من الأغشية البيولوجية ، ترتبط الفوسفليسيريدات مع وظائف أخرى داخل البيئة الخلوية. بعض الدهون المحددة للغاية هي جزء من أغشية المايلين ، وهي المادة التي تغطي الأعصاب.

قد يعمل البعض كرسائل في التقاط وإرسال الإشارات إلى البيئة الخلوية.

الأيض

تركيب

يتم إجراء عملية تخليق الفوسفليسيريد بدءاً من المستقلبات الوسيطة مثل جزيء حمض الفوسفاتيك وكذلك ثلاثي الجلسرين.

يشكل النوكليوتيد CTP المنشط (السيتيدين ثلاثي الفوسفات) وسيطًا يسمى CDP-diacylglycerol ، حيث يكون تفاعل البيروفوسفات مفضلًا على التفاعل مع اليمين.

الجزء المسمى الفوسفاتيديل يتفاعل مع بعض الكحول. نتاج هذا التفاعل هو الفسفوغليسيريد ، من بينها فسفاتيديل سيريني أو فسفاتيديل إينوسيتول. يمكن استخدام فسفاتيديل سيرين للحصول على إيثانول أمين فسفاتيديل أو فسفاتيديل كولين.

ومع ذلك ، هناك طرق بديلة لتجميع آخر فوسفليسيريد المذكورة. يتضمن هذا المسار تنشيط الكولين أو الإيثانولامين عن طريق الارتباط بـ CTP.

بعد ذلك ، يحدث تفاعل يوحدهم مع الفوسفاتيد ، ويحصل كمنتج نهائي على إيثانولامين فسفاتيديل أو فسفاتيديل كولين..

انحطاط

يتم تدهور الفسفوغليسيريد بواسطة إنزيمات تسمى فوسفوليباز. ينطوي رد الفعل على إطلاق الأحماض الدهنية التي تتألف منها الفسفوغليسيريد. في جميع أنسجة الكائنات الحية ، يحدث هذا التفاعل باستمرار.

هناك عدة أنواع من الفسفوليباز وهي مصنفة حسب الأحماض الدهنية التي يطلقونها. باتباع نظام التصنيف هذا ، نميز بين الليباز A1 ، A2 ، C و D.

فسفوليبازيس موجودة في كل مكان في الطبيعة ، ونجدها في كيانات بيولوجية مختلفة. عصير الأمعاء ، وإفرازات بعض البكتيريا وسم السم الثعابين هي أمثلة لمواد غنية بالفسفوليباز.

المنتج النهائي لهذه التفاعلات تدهور هو الجلسرين - 3 - الفوسفات. وبالتالي ، يمكن إعادة استخدام هذه المنتجات التي تم إطلاقها بالإضافة إلى الأحماض الدهنية المجانية لتجميع فسفوليبيدات جديدة أو توجيهها إلى مسارات استقلابية أخرى.

أمثلة

فسفاتيدات

المركب الموصوف أعلاه هو أبسط فسفليسيريد ويسمى الفوسفاتيد ، أو آخر ديسيل جلسرين 3-فوسفات. على الرغم من أنها ليست وفيرة للغاية في البيئة الفسيولوجية ، فهي عنصر رئيسي لتوليف جزيئات أكثر تعقيدًا.

فسفليسيريدات مستمدة من الفوسفاتيد

من أبسط جزيئات phosphoglycerides ، قد يحدث التركيب الحيوي للعناصر الأكثر تعقيدًا ، مع أدوار بيولوجية مهمة للغاية.

يتم تقدير مجموعة الفوسفات للفوسفات مع مجموعة الهيدروكسيل للكحول - يمكن أن يكون واحد أو أكثر. أكثر المشروبات الكحولية شيوعًا في فولفوجليسيريد هي سيرين وإيثانولامين وكولين وجلسرين وإينوسيتول. سيتم وصف هذه المشتقات أدناه:

فسفاتيديل إيثانولامين

في أغشية الخلايا التي تشكل جزءًا من الأنسجة البشرية ، يعتبر الفوسفاتيديتيلانولامين مكونًا بارزًا في هذه الهياكل.

يتكون من كحول مدعم بالأحماض الدهنية في الهيدروكسيل الموجود في الموضعين 1 و 2 ، بينما في الموضع 3 نجد مجموعة فوسفاتية ، مكلورة بالإيثانولامين الأميني.

فسفاتيديل

بشكل عام ، يوجد هذا الفوسفوجليسريد في الطبقة الأحادية التي تعطي الجزء الداخلي - أي الجانب الخلوي - للخلايا. أثناء عملية موت الخلية المبرمجة ، يتغير توزيع الفوسفاتيد سيرين ويوجد في جميع أنحاء سطح الخلية.

فوسفتيدلينوستول

فسفاتيديلينوسيتول هو فسفوليبيد يوجد بنسب منخفضة في كل من غشاء الخلية وفي أغشية المكونات الخلوية. لقد وجد أنه يشارك في أحداث اتصال الخلية ، مما تسبب في تغييرات في البيئة الداخلية للخلية.

سفينغوميالين

في مجموعة الفوسفوليبيد ، يعتبر السفينغوميالين هو الفوسفوليبيد الوحيد الموجود في الأغشية التي لا يستمد هيكلها من جلسرين الكحول. بدلا من ذلك ، يتم تشكيل الهيكل العظمي بواسطة sphingosine.

من الناحية الهيكلية ، ينتمي هذا المركب الأخير إلى مجموعة من الكحولات الأمينية ويحتوي على سلسلة طويلة من الكربون مع روابط مزدوجة.

في هذا الجزيء ، ترتبط المجموعة الأمينية من الهيكل العظمي بحمض دهني بواسطة رابطة أميد. معا ، يتم تقدير مجموعة الهيدروكسيل الأولية للهيكل العظمي للفوسفوثيل كولين.

plasmalogens

بلازمالوغينس هي فسفوغليسيريد برؤوس مكونة من الإيثانولامين والكولين والسيرين بشكل رئيسي. لم يتم توضيح وظائف هذه الجزيئات بشكل كامل وهناك القليل من المعلومات عنها في الأدب.

بفضل حقيقة أن مجموعة فينيل الأثير مؤكسدة بسهولة ، فإن البلازمالوجين قادر على التفاعل مع الجذور الحرة للأكسجين. هذه المواد هي نتاج الأيض الخلوي المتوسط ​​وقد وجدت لتلف المكونات الخلوية. بالإضافة إلى ذلك ، تم ربطهم أيضًا بعمليات الشيخوخة.

لذلك ، تتمثل الوظيفة المحتملة لمركبات البلازمالوجين في حبس الجذور الحرة التي يمكن أن يكون لها آثار سلبية على سلامة الخلية.

مراجع

1. Berg، J. M.، Stryer، L.، & Tymoczko، J. L. (2007). كيمياء حيوية. أنا عكس.
2. Devlin، T. M. (2004). الكيمياء الحيوية: كتاب مدرسي مع تطبيقات سريرية. أنا عكس.
3. Feduchi، E.، Blasco، I.، Romero، C. S.، & Yáñez، E. (2011). الكيمياء الحيوية. المفاهيم الأساسية. باناميريكانا.
4. Melo، V.، Ruiz، V. M.، & Cuamatzi، O. (2007). الكيمياء الحيوية للعمليات الأيضية. Reverte.
5. Nagan، N.، & Zoeller، R. A. (2001). بلازمالوجين: التركيب الحيوي والوظائف. التقدم في البحوث الدهنية, 40(3) ، 199-229.
6. Pertierra، A. G.، Olmo، R.، Aznar، C. C.، & Lopez، C. T. (2001). الكيمياء الحيوية الأيضية. التحرير Tebar.
7. Voet، D.، Voet، J. G.، & Pratt، C. W. (2014). أساسيات الكيمياء الحيوية. الناشر الفني.