تصنيف الجلوكوليبيد ، هيكل ووظائف

ال السكرية هم الدهون الغشائية مع الكربوهيدرات في مجموعات الرأس القطبية الخاصة بهم. إنها تمثل التوزيع الأكثر عدم تناسقًا بين الدهون الغشائية ، حيث إنها موجودة حصريًا في الطبقة الأحادية الخارجية للأغشية الخلوية ، والتي تكون وفيرة بشكل خاص في غشاء البلازما.

مثل معظم الدهون الغشائية ، تحتوي الغليكوليبيدات على منطقة مسعورة تتكون من ذيول هيدروكربون أبولار ، ورأس أو منطقة قطبية ، والتي يمكن أن تتكون من أنواع مختلفة من الجزيئات ، اعتمادًا على جليكوليبيدات في السؤال.

يمكن العثور على جليكوليبيد في الكائنات أحادية الخلية مثل البكتيريا والخميرة ، وكذلك في الكائنات الحية المعقدة مثل الحيوانات والنباتات.

في الخلايا الحيوانية ، تتكون الغليكوليبيدات في الغالب من هيكل عظمي سفينغوسين ، بينما في النباتات يتطابق الاثنان الأكثر شيوعًا مع الديليسيريدات ومشتقات حمض السلفونيك. يوجد في البكتيريا جليسيريد الجليكوسيل ومشتقاته من السكريات المؤكسدة.

في النباتات ، تتركز الغليكوليبيدات في أغشية البلاستيدات الخضراء ، بينما في الحيوانات تكون وفيرة في غشاء البلازما. جنبا إلى جنب مع البروتينات السكرية والبروتوجليكان ، تعتبر الجليكوليبيدات جزءًا مهمًا من الجليكوكليكس ، وهو أمر مهم للعديد من العمليات الخلوية.

تميل الجليكوليبيدات ، خاصة تلك الموجودة في الخلايا الحيوانية ، إلى الارتباط مع بعضها البعض من خلال الروابط الهيدروجينية بين أصناف الكربوهيدرات ، وقوى فان دير فال بين سلاسل الأحماض الدهنية. توجد هذه الدهون في هياكل الأغشية المعروفة باسم الطوافات الدهنية ، والتي لها وظائف متعددة.

وظائف الجليكوليبيدات متعددة ، ولكن في حقيقيات النوى يكون موقعها على الجانب الخارجي من غشاء البلازما ذا صلة من وجهات نظر متعددة ، خاصة في عمليات الاتصال ، التصاق وتمايز الخلايا.

مؤشر

• 1 التصنيف
  • 1.1 جليكوجليسروليبيد
  • 1.2 جليكوسفينجوليبيدس
  • 1.3 الجلوكوفوسفاتيديلينوسيتول
• 2 هيكل
  • 2.1 جليكوجليسيوليبيدس
  • 2.2 جليكوسفينجوليبيدس
  • 2.3 الجلوكوفوسفاتيديلينوسيتول
  • 2.4 جليكوليبس النبات
  • 2.5 جليكوليبدات البكتيرية
• 3 وظائف
• 4 المراجع

تصنيف

الجليكوليبيدات هي عبارة عن جليكوكونجوجيتات تشكل مجموعة غير متجانسة للغاية من الجزيئات ، وتتمثل خصائصها الشائعة في وجود بقايا السكاريد المرتبطة بصلات جليكوسيدية إلى شوارد مسعور ، والتي يمكن أن تكون جلسرين أسيل أو سيراميد أو برنيل فوسفات..

يعتمد تصنيفها على الهيكل العظمي الجزيئي الذي يمثل الجسر بين المناطق المحبة للماء والقطبية. بناءً على هوية هذه المجموعة ، لدينا:

Glicoglicerolípido

تحتوي هذه الجليكوليبات ، مثل الجلسرين ، على هيكل عظمي ثنائي الأسيل جلسرين أو أحادي ألكيل جلسيرول يرتبط بهما بقايا السكر بواسطة روابط جليكوسيدية..

غليكوغليسيوليبيدس موحدة نسبيا من حيث تكوين الكربوهيدرات الخاصة بهم ، ويمكن العثور على مخلفات الجالاكتوز أو الجلوكوز في هيكلها ، والتي يتم اشتقاق تصنيفها الرئيسي ، وهي:

• غالاكتو الجلسرين: لديهم بقايا الجلاكتوز في جزء الكربوهيدرات الخاصة بهم. تتكون المنطقة الكارهة للماء من جزيء ثنائي الأسيل جلسرين أو ألكيل أسيل جلسرين.
• جليكوسيدات الجلسرين: هذه لها بقايا الجلوكوز في رأسها القطبي وتتكون المنطقة مسعور فقط من ألكيل أسيل جلسرين.
• كبريتات الجلسرين: يمكن أن تكون إما جلاسيريدات الجلاكتوز أو جليكول جليكول مع كربونات ملحقة بمجموعات الكبريتات ، والتي تمنحهم خاصية "الحمضية" وتميزهم عن جلايكوغليسيوليدات الجايد المحايدة (جلاكتو جليكول و شحوم جليكول).

glucosphingolipids

تحتوي هذه الدهون على جزيء "هيكل عظمي" جزء من سيراميد يمكن أن يحتوي على جزيئات مختلفة من الأحماض الدهنية المرتبطة.

إنها دهون شديدة التباين ، ليس فقط من حيث تكوين سلاسل الكارهة للماء ، ولكن أيضًا فيما يتعلق ببقايا الكربوهيدرات في رؤوسها القطبية. فهي وفيرة في العديد من أنسجة الثدييات.

يعتمد تصنيفها على نوع الاستبدال أو على هوية الجزء السكاريري ، بدلاً من المنطقة التي تتكون من سلاسل مسعور. وفقًا لأنواع الإحلال ، فإن تصنيف هذه السفينجوليبيدز هو كما يلي:

جليكوسفينجوليبيدس محايد: تلك التي تحتوي في hexosas جزء الساكرايد ، N-acetil hexosaminas و pentosas الميثيل.

كنت سلفاتيد: هي جليكوسفينجوليبيدس التي تحتوي على استرات سلفات. لديهم شحنة سالبة وفيرة بشكل خاص في أغشية المايلين في خلايا الدماغ. الأكثر شيوعا لديها بقايا galactose.

غانغليوزيد: المعروف أيضًا باسم جليكوليبيدات السيالوسيل ، هي تلك التي تحتوي على حمض السياليك ، لذلك تُعرف أيضًا باسم جليكوسفينجوليبيد الحمضية.

فسفوإينوزيتيد-السكرية: يتكون الهيكل العظمي من سيراميك الفوسفوينوسيتيد.

Glucofosfatidilinositoles

وهي عبارة عن شحوم تعرف عادة بأنها مثبتات مستقرة للبروتينات في طبقة ثنائية الدهون. يتم إضافتها بعد متعدية إلى الطرف C- نهاية من العديد من البروتينات التي توجد عادة في مواجهة الوجه الخارجي للغشاء السيتوبلازم.

وهي تتألف من مركز الغلوكان ، وذيل الفسفوليبيد وشق الفوسفوإيثانولامين الذي يربط بينهما.

هيكل

قد يكون للجليكليبيدات شواهد سكريدية مرتبطة بالجزيء بواسطة روابط N- أو O-glycosidic ، وحتى من خلال روابط غير glycosidic ، مثل روابط ester أو amide.

الجزء السكري متغير للغاية ، ليس فقط في الهيكل ولكن في التكوين. يمكن أن يتألف هذا الجزء من السكريد من سكريات أحادية أو ثنائية السكاريد أو من أنواع مختلفة. يمكن أن يكون لديهم سكريات أمينية وحتى سكريات حمضية أو بسيطة أو متفرعة.

بعد ذلك ، وصف موجز للهيكل العام للفئات الرئيسية الثلاثة للجليكليبيدات:

glycoglycerolipids

كما ذُكر سابقًا ، في الحيوانات قد يكون للجليكليسيريدات الشحمية مخلفات جلاكتوز أو جلوكوز ، فوسفاتية أم لا. تتراوح سلاسل الأحماض الدهنية في هذه الدهون بين 16 و 20 ذرة كربون.

في الجلسرين شحميات الجالاكتو ، يحدث الاتحاد بين السكر والهيكل العظمي للدهون من خلال روابط gl-glucosidic بين C-1 من galactose و C-3 من الجلسرين. يتم استخلاص الكاربونين الأخريين من الجلسرين بالأحماض الدهنية أو يتم استبدال C1 بمجموعة ألكيل و C2 بمجموعة أسيل.

عادةً ما يتم ملاحظة بقايا جلاكتوز واحدة ، على الرغم من أنه قد تم الإبلاغ عن وجود digalactoglycerolipids. عندما يكون slufogalactoglicerolípido ، عادة ما تكون مجموعة الكبريتات في C-3 من بقايا galactose.

يختلف هيكل البروتين السكري عن طريق البروتين السكري قليلاً ، خاصة فيما يتعلق بعدد مخلفات الجلوكوز التي يمكن أن تصل إلى 8 مخلفات مرتبطة ببعضها بواسطة روابط نوع α (1-6). يرتبط جزيء الجلوكوز الذي يعمل كجسر للهيكل العظمي للدهون به بربط α (1-3).

في sulfoglucoglycerolipids ترتبط مجموعة الكبريتات بالكربون في الموضع 6 من بقايا الجلوكوز الطرفي.

glucosphingolipids

مثل سفينغوليبيدس الأخرى ، جليكوسفينجوليبيدس مشتق من L- سيرين مكثفة مع حمض دهني طويل السلسلة الذي يشكل قاعدة إسفنجية تعرف باسم sphingosine. عندما يرتبط الكربون 2 من السفينغوزين بحمض دهني آخر ، يتم إنتاج سيراميد ، وهو الأساس المشترك لجميع السلفينجوليبيد..

اعتمادًا على نوع السفينجوليبيد ، تتكون هذه من بقايا D- الجلوكوز ، D-galactose ، N-acetyl-D-galactosamine و N-acetylglucosamine ، وكذلك حمض السياليك. ربما تكون العقيدات الأكثر تنوعًا وتعقيدًا من حيث فروع سلاسل القلة السكرية.

Glucofosfatidilinositoles

في هذه glycolipids ، يمكن تعديل بقايا مركز الجلوكان (الجلوكوزامين ومانوز) بطرق مختلفة من خلال إضافة مجموعات الفسفوإيثانولامين والسكريات الأخرى. يوفر هذا التنوع تعقيدًا هيكليًا كبيرًا مهم لإدخاله في الغشاء.

glycolipids النبات

يتم إثراء البلاستيدات الخضراء للعديد من الطحالب والنباتات العليا بمركبات الجلسرين الغلوكليوتيدات التي لها خصائص محايدة تشبه تلك الخاصة بالكريبروسيدات في الحيوانات. ترتبط أحادي و digalactolipids β إلى شوكة diglyceride ، بينما sulpholipids عبارة عن مشتقات α-glucose فقط.

جليكوليبيدات البكتيرية

في الجراثيم ، تشبه جليسريدات الجليكوسيل هيكلياً من الفوسفليسيريدات الحيوانية ، ولكنها تحتوي على بقايا كربوهيدرات مرتبطة بالجليكوزيل في الموضع 3 من sn-1،2-diglyceride. لا تحتوي مشتقات السكريات المؤكسدة على الجلسرين ولكن الأحماض الدهنية المرتبطة مباشرة بالسكريات.

أكثر مخلفات السكريد شيوعًا بين الجليكوليبات البكتيرية هي الجلاكتوز والجلوكوز والمانوز..

وظائف

في الحيوانات ، يكون للجليكليبيدات وظيفة مهمة في التواصل الخلوي ، والتمايز والانتشار ، وتولد الأورام ، والتنافر الكهربائي (في حالة الجليكوليبيدات القطبية) ، التصاق الخلية ، من بين أشياء أخرى..

إن وجودها في العديد من أغشية الخلايا من الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة يمثل وظيفتها المهمة ، والتي ترتبط بشكل خاص بخصائص الطوافات الدهنية متعددة الوظائف.

الجزء الكربوهيدرات من جليكوسفينجوليبيدس هو أحد العوامل المحددة لمولد التكاثر والخلايا المناعية للخلايا التي تحملها. قد تشارك في عمليات الاعتراف بين الخلايا ، وكذلك في الأنشطة "الاجتماعية" الخلوية.

الغالسيريدات الشحمية غالاكتو في النباتات ، بالنظر إلى وفرة النسبية في أغشية النباتات ، لها وظيفة مهمة في تحديد خصائص الغشاء كثبات ونشاط وظيفي للعديد من بروتينات الغشاء.

وظيفة glycolipids في البكتيريا متنوعة أيضا. هناك حاجة إلى بعض من جليكوجليسيوليبيدس لتحسين استقرار طبقة ثنائية. كما أنها بمثابة مقدمة لمكونات الغشاء الأخرى ، وكذلك دعم النمو في نقص الأكسجين أو نقص الفوسفات.

توجد مرابط GPI أو glycosidylphosphatidylinositols أيضًا في أطواف الدهون ، وتشارك في نقل الإشارات ، وفي التسبب في العديد من الكائنات الدقيقة الطفيلية وفي اتجاه الغشاء القمي.

يمكن القول بعد ذلك أن الوظائف العامة للجليكوليبيدات ، سواء في النباتات أو في الحيوانات أو في البكتيريا ، تتوافق مع ثبات وغشاء السيولة. المشاركة في تفاعلات معينة من البروتين الدهني والتعرف على الخلايا.

مراجع

1. عبدالموجود ، أ.م ، وستيفانوبولوس ، ج. (2017). جليكوليبيدات بسيطة من الميكروبات: الكيمياء ، النشاط البيولوجي والهندسة الأيضية. التكنولوجيا الحيوية الاصطناعية والنظم ، 1-17.
2. ألبرتس ، ب. ، جونسون ، أ. ، لويس ، ج. ، مورغان ، د. ، راف ، م. ، روبرتس ، ك. ، ووالتر ، P. (2015). البيولوجيا الجزيئية للخلية (الطبعة السادسة). نيويورك: علوم الطوق.
3. Ando، T.، Imamura، A.، Ishida، H.، & Kiso، M. (2007). توليف من جليكوليبيدس. أبحاث الكربوهيدرات ، 797-813.
4. بنسون ، أ. (1964). الدهون الغشائية النباتية. أنو. القس النبات. فيزيول ، 15 ، 1-16.
5. برونيسلاف ، ل. ، لياو ، ي. ن. هـ. ، و سلومياني ، أ. (1987). غليكوغليسيوليبيدس الحيوان. Prog. Lipid Res. ، 26 ، 29-51.
6. Holzl، G.، & Dormann، P. (2007). هيكل وظيفة الجليكوغليسيريدات الشحمية في النباتات والبكتيريا. Prog. Lipid Res.، 46، 225-243.
7. هونكي ، ك. (2013). التركيب الحيوي والوظيفة البيولوجية لل sulfoglycolipids. بروك. JPN. أكاد. Ser B ، 89 (4) ، 129-138.
8. كانفر ، جيه ، وهاكوموري ، س. (1983). الكيمياء الحيوية Sphingolipid. (د. هانهان ، محرر) ، كتيب أبحاث الدهون 3 (الطبعة الأولى).
9. Koynova، R.، & Caffrey، M. (1994). مراحل وانتقالات المرحلة من الجليكوغليسيريدات الشحمية. كيمياء و فيزياء الدهون ، 69 ، 181-207.
10. Law، J. (1960). السكرية. المراجعات السنوية ، 29 ، 131-150.
11. بوليك ، م. ج. ، وبرتوزي ، سي آر (2008). مرساة الغليكوسيل الفوسفاتيديلينوسيتول: غشاء معقد. الكيمياء الحيوية ، 47 ، 6991-7000.