Fosfolipīdi

Fosfolipīdi ir ievērojami iesaistīti šūnu membrānu struktūrā. Tie ir sarežģīti lipīdi, kas satur fosforskābes estera saiti. Tās ir arī amfifilas, jo tām ir hidrofila un lipofīla zona.

Kas ir fosfolipīdi?

Fosfolipīdi ir glicerīna vai sfingozīna esteri ar divām taukskābju molekulām un vienu fosforskābes atlikumu, ko savukārt var esterificēt ar dažādiem spirtiem. Tie ir šūnu membrānu un šūnu organellu pamata veidojošie elementi.

Tur viņi veido dubultu lipīdu slāni, kas atdala starpšūnu telpu no ārpusšūnu telpas. Abās istabās ir ūdeņaina vide, kuras molekulas nesaskaras viena ar otru. Fosfolipīdu molekulas satur hidrofilo un lipofīlo zonu. Hidrofīlo zonu attēlo glicerīns un fosfātu grupa, kā arī bieži to satur spirts, kas esterificēts uz fosfātu grupas. Lipofīlais laukums atrodas uz taukskābju atlikumiem. Lipofīlās grupas apvienojas, savukārt hidrofilās grupas savstarpēji nelabprāt.

Lipīdu divslānis satur divus hidrofīlus slāņus, kas norobežo šūnu no ārpuses un no iekšpuses. Lipofīlais laukums atrodas dubultā slānī. Fosfolipīdi tiek sadalīti fosfoglicerīdos un sfingomielīnos. Turklāt fosforskābes atlikumus, cita starpā, var esterizēt ar holīnu, etanolamīnu vai serīnu. Fosfoglicerīdu gadījumā rodas fosfatidilholīni (lecitīns), fosfatidiletanolamīni vai fosfatidilserīni.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Fosfolipīdi ir galvenā biomembrānas sastāvdaļa, veicot šo funkciju, kas atdala šūnas iekšpusi no apkārtējās teritorijas. Vienlaicīga hidrofilitāte un lipofilitāte ļauj fosfolipīdiem darboties kā robežslānim starp ūdeni un eļļu.

Tātad taukiem līdzīgās vielas nogulsnējas molekulas lipofīlajā galā. Polārās vielas un ūdens šķīdumi saistās hidrofilā zonā. Gan ūdenī, gan ūdenī šķīstošos savienojumus, gan ūdenī nešķīstošos, bet taukos šķīstošos savienojumus vienlaicīgi ievada šķīdumā. Ūdenī fosfolipīdi vienmēr veido dubultā slāņus, kuru hidrofīlās molekulārās daļas ir vērstas uz ūdeni, un to lipofīlie molekulu reģioni atrodas tālu no ūdens. Tajā pašā laikā membrānas veido telpas, kurās bioķīmiskās reakcijas var notikt netraucēti no ārējās ietekmes. Fosfolipīdu nepolārie reģioni veicina to plūstamību.

Šeit uzkrājas nepolāru taukskābju atlikumi, taču nepolāritātes dēļ molekulārā mijiedarbība šeit ir vāja. Tādā veidā ogļūdeņražu astes var nedaudz mainīties viena pret otru. Hidrofīlās galvas patiesībā ir pretēju. Tomēr ir spēcīgāki saistošie spēki polārajām molekulām. Šūnas membrānas lipofīlā rakstura dēļ divas ūdens vides ir atdalītas viena no otras, lai abās zonās netraucēti varētu notikt bioķīmiskās reakcijas. Ar transporta proteīnu palīdzību molekulas vai jonus var selektīvi transportēt pa kanāliem, kas iebūvēti dubultā membrānas slānī.

Dubultā membrānā esošie receptori pārraida signālus šūnas iekšpusē. Pūslīši var sadalīt membrānu, kas sastāv no fosfolipīdiem, un var absorbēt šūnai svešas vielas vai atbrīvot fermentus vai hormonus ārpusšūnu apgabalā. Papildus tam, ka lecitīns darbojas kā membrānas komponents, tas kalpo arī kā izejmateriāls neirotransmiteru acetilholīna un noradrenalīna veidošanai. Tam ir arī svarīga loma tauku gremošanā.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

Kā fosfolipīdi membrānās ir fosfatidilholīns (lecitīns), fosfatidiletanolamīns, fosfatidilserīns, fosfatidilinozitols un sfingolipīdi. Turklāt holesterīns un tā atvasinājumi nodrošina membrānas plūstamību. Lipīdus, kas vērsti pret šūnas virsmu, var glikozilēt.

Fosfolipīdu sintēze notiek gludā endoplazmatiskā retikulumā. No turienes molekulas tiek transportētas līdz galamērķim pūslīšu formā un iebūvētas membrānā. Cilvēka ķermenī īpaši liels skaits fosfolipīdu ir atrodams smadzenēs, kaulu smadzenēs, aknās vai sirdī, papildus normālam to rašanās veidam katrā šūnu membrānā. Pārtika, kas īpaši bagāta ar fosfolipīdiem, ir olu dzeltenumi, sēklas, saknes, bumbuļi, sēnes, raugs un augu eļļas.

Slimības un traucējumi

Saistībā ar fosfolipīdiem ir zināms tā saucamais antifosfolipīdu sindroms. Šī slimība rodas galvenokārt sievietēm, un to raksturo palielināts arteriālo un vēnu trombožu biežums.

Tas bieži izraisa sirdslēkmes, insultu, plaušu emboliju vai trombozes. Ādā rodas paradoksāla asiņošana, kas izraisa palielinātu trombocītu patēriņu. Aborti ir bieži. Šī stāvokļa cēlonis ir autoimūni traucējumi. Imūnsistēma ir vērsta pret noteiktiem fosfolipīdiem, piemēram, kardiolipīnu vai protrombīnu. Tomēr tās vienmēr ir antivielas pret fosfolipīdiem saistītajiem proteīniem. Sindroms rodas gan atsevišķi, gan dažādu autoimūno slimību kontekstā, kas pieder pie reimatisko formu grupas.

Visizplatītākā pamata slimība ir sistēmiskā sarkanā vilkēde (SLE) .Anfosfolipīdu sindroms var attīstīties arī ļaundabīgu audzēju vai HIV kontekstā. Sekundārais antifosfolipīdu sindroms var rasties arī reimatoīdā artrīta, sarkanās vilkēdes vai Sjögrena sindroma gadījumā. Olbaltumvielu beta-2-glikoproteīnam I. ir liela loma slimības patoģenēzē. Tas asinīs atrodas kā monomērs un, cita starpā, saistās ar monocītu un trombocītu šūnu membrānu, pēc kura tiek aktivizētas asins trombocīti.

Piesaistoties šūnas membrānai, molekula maina savu uzbūvi, padarot to neaizsargātu pret specifisku antivielu uzbrukumiem. Izveidojas dimērs, kas var saistīties ar dažādiem receptoriem, kas atrodas membrānā. Tā rezultātā tiek aktivizēta trombu veidošanās. Pastāv arī īpaša slimības forma, kas īpaši ietekmē jaunos vīriešus vecumā no diviem līdz četriem gadiem. Šis ir retais Hjūsa-Stovina sindroms ar līdzīgiem simptomiem.