Glycerophospholipid

Funktioner og anvendelse i membranerRediger

En af de vigtigste funktioner for glycerophospholipid er at fungere som en strukturel komponent i biologiske membraner. Deres amfipatiske natur driver dannelsen af membranernes lipid-dobbeltlagsstruktur. Cellemembranen set i elektronmikroskopet består af to identificerbare lag eller “folier”, som hver består af en ordnet række af glycerophospholipidmolekyler. Sammensætningen af hvert lag kan variere meget afhængigt af celletypen.

• For eksempel består den cytosoliske side (den side, der vender ud mod cytosolen) af plasmamembranen i menneskelige erytrocytter hovedsageligt af fosfatidylethanolamin, fosfatidylserin og fosfatidylinositol.
• Derimod består den exoplasmatiske side (den side, der vender ud mod cellens yderside) hovedsageligt af fosfatidylcholin og sfingomyelin, en type sfingolipid.

Hvert glycerophospholipidmolekyle består af en lille polær hovedgruppe og to lange hydrofobiske kæder. I cellemembranen er de to lag af fosfolipider anbragt som følger:

• de hydrofobiske haler peger mod hinanden og danner et fedtholdigt, hydrofobt center
• de ioniske hovedgrupper er placeret ved de indre og ydre overflader af cellemembranen

Dette er en stabil struktur, fordi de ioniske, hydrofile hovedgrupper interagerer med de vandige medier inde i og uden for cellen, mens de hydrofobiske haler maksimerer de hydrofobiske interaktioner med hinanden og holdes væk fra de vandige miljøer. Det overordnede resultat af denne struktur er at opbygge en fed barriere mellem cellens indre og omgivelserne.

Afhængigt af deres funktion i cellemembraner fungerer de også i andre cellulære processer såsom signalinduktion og transport. Med hensyn til signalering leverer de forløbere til prostanglandiner og andre leukotriener. Det er deres specifikke fordeling og katabolisme, der gør dem i stand til at udføre de ovenfor nævnte biologiske reaktionsprocesser. Deres rolle som lagringscentre for sekundære budbringere i membranen er også en medvirkende faktor til deres evne til at fungere som transportører. De påvirker også proteinernes funktion. For eksempel er de vigtige bestanddele af lipoproteiner (opløselige proteiner, der transporterer fedt i blodet) og påvirker derfor deres metabolisme og funktion.

Anvendelse i emulgeringRediger

Glycerophospholipider kan også virke som et emulgeringsmiddel for at fremme spredningen af et stof i et andet. Dette bruges undertiden i slik- og isfremstilling.

I hjernenRediger

Neurale membraner indeholder flere klasser af glycerophospholipider, som omsætter med forskellige hastigheder med hensyn til deres struktur og lokalisering i forskellige celler og membraner. Der er tre hovedklasser, nemlig; 1-alkyl-2-acyl glycerophospholipid, 1,2-diacyl glycerophospholipid og plasmalogen. Hovedfunktionen af disse klasser af glycerophospholipider i neurale membraner er at sikre stabilitet, permeabilitet og fluiditet ved hjælp af specifikke ændringer i deres sammensætning. Glycerophospholipidsammensætningen i neurale membraner ændrer i høj grad deres funktionelle effektivitet. Længden af glycerophospholipidacylkæden og mætningsgraden er vigtige determinanter for mange membranegenskaber, herunder dannelsen af laterale domæner, der er rige på flerumættede fedtsyrer. Receptormedieret nedbrydning af glycerofosfolipider ved hjælp af fosfolipaser A(l), A(2), C og D resulterer i dannelse af sekundære budbringere, såsom prostaglandiner, eicosanoider, trombocytaktiverende faktor og diacylglycerol. Neurale membranfosfolipider er således et reservoir for sekundære budbringere. De er også involveret i apoptose, modulering af transportørers og membranbundne enzymers aktiviteter. Der er rapporteret om markante ændringer i neurale membraners glycerophospholipidsammensætning i forbindelse med neurologiske lidelser. Disse ændringer resulterer i ændringer i membranens fluiditet og permeabilitet. Disse processer kan sammen med ophobning af lipidperoxider og kompromitteret energimetabolisme være ansvarlige for den neurodegeneration, der observeres ved neurologiske lidelser.

MetabolismeRediger

Metabolismen af glycerophospholipider er forskellig i eukaryoter, tumorceller og prokaryoter. Syntesen i prokaryoter omfatter syntesen af glycerophospholipiderne fosfatidinsyre og polære hovedgrupper. Phosphatidinsyresyntesen i eukaryoter er anderledes, der er to veje, den ene til den anden mod phosphatidylcholin og phosphatidylethanolamin. Glycerofosfolipider metaboliseres generelt i flere trin med forskellige mellemprodukter. Det allerførste trin i denne metabolisme omfatter tilføjelse eller overførsel af fedtsyrekæderne til glycerolryggen for at danne det første mellemprodukt, lysophosphatidsyre (LPA). LPA bliver derefter acyleret for at danne det næste mellemprodukt, fosfatidinsyre (PA). PA kan affosforyleres, hvilket fører til dannelse af diacylglycerol, som er afgørende for syntesen af phosphatidylcholin (PC). PC er en af de mange arter af glycerophospholipider. I et forløb kaldet Kennedy-forløbet tilføjes de polære hoveder for at fuldføre dannelsen af hele strukturen bestående af de polære hovedområder, de to fedtsyrekæder og fosfatgruppen, der er knyttet til glycerolryggen. I denne Kennedy-vej omdannes cholin til CDP-Cholin, som driver overførslen af de polære hovedgrupper for at fuldføre dannelsen af PC. PC kan derefter omdannes yderligere til andre arter af glycerophospholipider som f.eks. fosfatidylserin (PS) og fosfatidylethanolamin (PE)

.