FOSFOGLISERIDA: STRUKTUR, FUNGSI DAN CONTOH - BIOLOGI - 2026

The phosphoglycerides atau glycerophospholipids adalah molekul yang banyak alam semula jadi lipid dalam membran biologi. Molekul fosfolipid terdiri dari empat komponen asas: asam lemak, kerangka yang melekat pada asam lemak, fosfat, dan alkohol yang melekat pada yang terakhir.

Secara amnya, pada karbon 1 gliserol terdapat asid lemak jenuh (hanya ikatan tunggal), sedangkan pada karbon 2 asid lemak adalah jenis tak jenuh (ikatan dua atau tiga di antara karbon).

Sumber Struktur : Tidak ada pengarang yang boleh dibaca mesin. Lennert B menganggap (berdasarkan tuntutan hak cipta). , melalui Wikimedia Commons

Antara fosfogliserida yang paling terkenal dalam membran sel yang kita ada: sphingomyelin, phosphatidylinositol, phosphatidylserine dan phosphatidylethanolamine.

Makanan yang kaya dengan molekul biologi ini adalah daging putih seperti ikan, kuning telur, beberapa daging organ, kerang, dan kacang-kacangan, antara lain.

Struktur

Komponen fosfogliserida

Fosfogliserida terdiri daripada empat elemen struktur asas. Yang pertama adalah kerangka di mana asid lemak, fosfat dan alkohol melekat - yang kedua melekat pada fosfat.

Tulang belakang fosfogliserida dapat terbentuk dari gliserol atau sphingosin. Yang pertama adalah alkohol tiga karbon, sementara yang kedua adalah alkohol lain dengan struktur yang lebih kompleks.

Dalam gliserol, kumpulan hidroksil yang terletak pada karbon 1 dan 2 diesterifikasi oleh dua kumpulan karboksil rantai besar asid lemak. Karbon yang hilang, terletak di kedudukan 3, diesterifikasi dengan asid fosforik.

Walaupun gliserol tidak mempunyai karbon asimetri, karbon alpha tidak sama secara stereokimia. Oleh itu, esterifikasi fosfat pada karbon yang sepadan memberikan asimetri kepada molekul.

Ciri-ciri asid lemak dalam fosfogliserida

Asid lemak adalah molekul yang terdiri daripada rantai hidrokarbon dengan panjang dan tahap tak jenuh yang berbeza-beza, dan berakhir dalam kumpulan karboksil. Ciri-ciri ini sangat berbeza, dan menentukan sifatnya.

Rantai asid lemak adalah linier jika ia dari jenis tepu atau jika tidak tepu pada kedudukan trans. Sebaliknya, kehadiran ikatan berganda jenis cis menimbulkan kelainan dalam rantai, jadi tidak perlu lagi diwakili secara linear, seperti yang sering terjadi.

Asid lemak dengan ikatan dua atau tiga sangat mempengaruhi keadaan dan ciri fizikokimia membran biologi.

Sifat hidrofobik dan hidrofilik

Setiap unsur yang disebutkan berbeza dalam sifat hidrofobiknya. Asid lemak, sebagai lipid, bersifat hidrofobik atau apolar, yang bermaksud bahawa mereka tidak bercampur dengan air.

Sebaliknya, unsur-unsur fosfolipid yang lain membolehkannya berinteraksi di persekitaran, berkat sifat polar atau hidrofiliknya.

Dengan cara ini, fosfogliserida diklasifikasikan sebagai molekul amphipathic, yang bermaksud bahawa satu hujungnya polar dan ujungnya adalah apolar.

Kita boleh menggunakan analogi pertandingan atau padanan. Kepala pertandingan mewakili kepala kutub yang terdiri daripada fosfat yang terisi dan penggantiannya pada kumpulan fosfat. Pemanjangan pertandingan diwakili oleh ekor nonpolar, dibentuk oleh rantai hidrokarbon.

Kumpulan yang bersifat polar dikenakan pada pH 7, dengan cas negatif. Ini disebabkan oleh fenomena pengionan kumpulan fosfat, yang mempunyai pk hampir dengan 2, dan cas kumpulan esterifikasi. Jumlah caj bergantung kepada jenis fosfogliserida yang dikaji.

ciri-ciri

Struktur membran biologi

Lipid adalah biomolekul hidrofobik yang menunjukkan kelarutan dalam pelarut organik - seperti kloroform, misalnya.

Molekul-molekul ini mempunyai pelbagai fungsi: berperanan sebagai bahan bakar dengan menyimpan tenaga pekat; sebagai molekul isyarat; dan sebagai komponen struktur membran biologi.

Secara semula jadi, kumpulan lipid yang paling banyak terdapat pada fosfogliserida. Fungsi utama mereka adalah struktur, kerana mereka adalah bahagian dari semua membran sel.

Membran biologi dikelompokkan dalam bentuk dua lapisan. Ini bermaksud bahawa lipid dikelompokkan menjadi dua lapisan, di mana ekor hidrofobinya menghadap ke dalam bahagian dalam lapisan dua dan kepala kutub menghadap ke luar dan bahagian dalam sel.

Struktur ini sangat penting. Mereka membatasi sel dan bertanggungjawab untuk pertukaran bahan dengan sel lain dan dengan persekitaran ekstraselular. Walau bagaimanapun, membran mengandungi molekul lipid lain selain fosfogliserida, dan juga molekul yang mempunyai sifat protein yang menjadi penghantar bahan aktif dan pasif.

Fungsi sekunder

Selain menjadi sebahagian daripada membran biologi, fosfogliserida dikaitkan dengan fungsi lain dalam lingkungan sel. Beberapa lipid yang sangat spesifik adalah sebahagian daripada membran myelin, bahan yang menutupi saraf.

Beberapa boleh bertindak sebagai mesej dalam menangkap dan menghantar isyarat ke persekitaran selular.

Metabolisme

Sintesis

Sintesis fosfogliserida dilakukan bermula dari metabolit perantaraan seperti molekul asid fosfatidik dan juga triacylglycerols.

Nukleotida CTP yang diaktifkan (sitidin trifosfat) membentuk perantaraan yang disebut CDP-diacylglycerol, di mana tindak balas pirofosfat menyokong reaksi di sebelah kanan.

Bahagian yang disebut phosphatidyl bertindak balas dengan alkohol tertentu. Produk tindak balas ini adalah fosfogliserida, termasuk fosfatidilserin atau fosfatidil inositol. Fosfatidil etanolamin atau fosfatidilkolin dapat diperoleh dari fosfatidilserin.

Walau bagaimanapun, terdapat jalan alternatif untuk mensintesis fosfogliserida yang terakhir disebut. Laluan ini melibatkan pengaktifan kolin atau etanolamin dengan mengikat CTP.

Selepas itu, reaksi berlaku yang menyatukan mereka dengan fosfatidat, memperoleh fosfatidil etanolamin atau fosfatidilkolin sebagai produk akhir.

Kemerosotan

Pecahan fosfogliserida ditangani oleh enzim yang disebut fosfolipase. Reaksi melibatkan pembebasan asid lemak yang membentuk fosfogliserida. Dalam semua tisu organisma hidup, reaksi ini berlaku secara berterusan.

Terdapat beberapa jenis fosfolipase dan ia dikelaskan mengikut asid lemak yang dibebaskan. Dengan mengikuti sistem klasifikasi ini, kita membezakan antara lipase A1, A2, C dan D.

Fosfolipase terdapat di mana-mana alam, dan kita dapati dalam entiti biologi yang berbeza. Jus usus, rembesan bakteria tertentu, dan racun ular adalah contoh bahan yang tinggi fosfolipase.

Produk akhir tindak balas penurunan ini adalah gliserol-3-fosfat. Oleh itu, produk yang dilepaskan ini ditambah dengan asid lemak bebas dapat digunakan kembali untuk mensintesis fosfolipid baru atau diarahkan ke jalur metabolik lain.

Contoh

Fosfatidat

Sebatian yang dinyatakan di atas adalah fosfogliserida termudah dan disebut fosfatidat, atau juga diacylglycerol 3-fosfat. Walaupun tidak begitu banyak dalam persekitaran fisiologi, ia adalah elemen utama untuk sintesis molekul yang lebih kompleks.

Fosfogliserida berasal dari fosfatidat

Dari molekul fosfogliserida paling sederhana, biosintesis unsur-unsur yang lebih kompleks dapat berlaku, dengan peranan biologi yang sangat penting.

Kumpulan fosfat fosfatidat diesterifikasi dengan kumpulan hidroksil alkohol - boleh menjadi satu atau lebih. Alkohol folfogliserida yang paling biasa adalah serin, etanolamin, kolin, gliserol, dan inositol. Derivatif ini akan diterangkan di bawah:

Phosphatidylethanolamine

Dalam membran sel yang merupakan sebahagian daripada tisu manusia, fosfatidiletanolamin merupakan komponen utama struktur ini.

Ini terdiri daripada alkohol yang diesterifikasi oleh asid lemak di hidroksil yang terletak di kedudukan 1 dan 2, sementara di posisi 3 kita dapati kumpulan fosfat, yang diesterifikasi dengan etanolamin alkohol amino.

Fosfatidilserin

Secara amnya, fosfogliserida ini terdapat di lapisan tunggal yang menghadap ke bahagian dalam - iaitu sisi sitosolik - sel. Semasa proses kematian sel yang diprogramkan, pengedaran fosfatidilserin berubah dan dijumpai di seluruh permukaan sel.

Fosfatidilinositol

Phosphatidylinositol adalah fosfolipid yang terdapat dalam perkadaran rendah baik pada membran sel dan di membran komponen subselular. Telah ditemukan untuk berpartisipasi dalam acara komunikasi selular, menyebabkan perubahan dalam persekitaran dalaman sel.

Sphingomyelin

Dalam kumpulan fosfolipid, sphingomyelin adalah satu-satunya fosfolipid yang terdapat dalam membran yang strukturnya tidak berasal dari gliserol alkohol. Sebaliknya, kerangka itu terbuat dari sphingosine.

Secara struktural, sebatian terakhir ini tergolong dalam kumpulan alkohol amino dan mempunyai rantai karbon panjang dengan ikatan berganda.

Dalam molekul ini, kumpulan amino pada tulang belakang dilekatkan pada asid lemak melalui ikatan jenis amida. Bersama-sama, kumpulan hidroksil utama kerangka diesterifikasi menjadi fosfotilkolin.

Plasmalogen

Plasmallogen adalah fosfogliserida dengan kepala terbentuk terutamanya dari etanolamin, kolin dan serin. Fungsi molekul ini belum dapat dijelaskan sepenuhnya dan terdapat sedikit maklumat tentangnya dalam literatur.

Kerana kumpulan vinil eter mudah dioksidakan, plasmallogen dapat bertindak balas dengan radikal bebas oksigen. Bahan ini merupakan produk metabolisme sel rata-rata dan didapati merosakkan komponen sel. Selain itu, mereka juga berkaitan dengan proses penuaan.

Oleh itu, kemungkinan fungsi plasmalogen adalah memerangkap radikal bebas yang berpotensi memberi kesan negatif terhadap integriti sel.

Rujukan

1. Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Biokimia. Saya terbalik.
2. Devlin, TM (2004). Biokimia: buku teks dengan aplikasi klinikal. Saya terbalik.
3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, CS, & Yáñez, E. (2011). Biokimia. Konsep penting. Pan Amerika.
4. Melo, V., Ruiz, VM, & Cuamatzi, O. (2007). Biokimia proses metabolik. Reverte.
5. Nagan, N., & Zoeller, RA (2001). Plasmalogen: biosintesis dan fungsi. Kemajuan dalam penyelidikan lipid, 40 (3), 199-229.
6. Pertierra, AG, Olmo, R., Aznar, CC, & López, CT (2001). Biokimia metabolik. Tebar Pengarang.
7. Voet, D., Voet, JG, & Pratt, CW (2014). Asas Biokimia. Penyunting Bersenjata.