Glycerofosfolipid

Funktioner och användning i membranerRedigera

En av de viktigaste funktionerna hos glycerofosfolipid är att fungera som en strukturell komponent i biologiska membran. Deras amfipatiska natur driver bildandet av membranens lipiddubbelskiktsstruktur. Cellmembranet som ses i elektronmikroskopet består av två identifierbara lager, eller ”leaflets”, som var och en består av en ordnad rad av glycerofosfolipidmolekyler. Sammansättningen av varje lager kan variera kraftigt beroende på celltyp.

• I mänskliga erytrocyter består till exempel den cytosoliska sidan (den sida som vetter mot cytosolen) av plasmamembranet huvudsakligen av fosfatidyletanolamin, fosfatidylserin och fosfatidylinositol.
• Däremot består den exoplasmatiska sidan (sidan på cellens utsida) huvudsakligen av fosfatidylkolin och sfingomyelin, en typ av sfingolipid.

Varje glycerofosfolipidmolekyl består av en liten polär huvudgrupp och två långa hydrofoba kedjor. I cellmembranet är de två lagren av fosfolipider ordnade på följande sätt:

• De hydrofoba svansarna pekar mot varandra och bildar ett fett, hydrofobt centrum
• De joniska huvudgrupperna är placerade vid cellmembranets inre och yttre ytor

Detta är en stabil struktur eftersom de joniska hydrofila huvudgrupperna interagerar med de vattenhaltiga medierna inne i och utanför cellen medan de hydrofoba svansarna maximerar de hydrofoba interaktionerna med varandra och hålls borta från de vattenhaltiga miljöerna. Det övergripande resultatet av denna struktur är att konstruera en fet barriär mellan cellens inre och dess omgivning.

Avse deras funktion i cellmembranen fungerar de i andra cellulära processer såsom signalinduktion och transport. När det gäller signalering tillhandahåller de prekursorer för prostanglandiner och andra leukotriener. Det är deras specifika fördelning och katabolism som gör det möjligt för dem att utföra de biologiska responsprocesser som anges ovan. Deras roll som lagringscentra för sekundära budbärare i membranen är också en bidragande faktor till deras förmåga att fungera som transportörer. De påverkar också proteinernas funktion. De är till exempel viktiga beståndsdelar i lipoproteiner (lösliga proteiner som transporterar fett i blodet) och påverkar därför deras ämnesomsättning och funktion.

Användning vid emulgeringRedigera

Glycerofosfolipider kan också fungera som ett emulgeringsmedel för att främja spridningen av ett ämne i ett annat. Detta används ibland vid godistillverkning och glasstillverkning.

I hjärnanEdit

Neurala membran innehåller flera klasser av glycerofosfolipider som omsätts i olika takt med avseende på deras struktur och lokalisering i olika celler och membran. Det finns tre huvudklasser nämligen; 1-alkyl-2-acyl glycerofosfolipid, 1,2-diacylglycerofosfolipid och plasmalogen. Huvudfunktionen för dessa klasser av glycerofosfolipider i neurala membran är att ge stabilitet, permeabilitet och fluiditet genom specifika förändringar i deras sammansättning. Glycerofosfolipidsammansättningen i neurala membran förändrar i hög grad deras funktionella effektivitet. Längden på glycerofosfolipidens acylkedja och mättnadsgraden är viktiga bestämningsfaktorer för många membranegenskaper, inklusive bildandet av laterala domäner som är rika på fleromättade fettsyror. Receptormedierad nedbrytning av glycerofosfolipider med hjälp av fosfolipaserna A(l), A(2), C och D leder till att andra budbärare bildas, t.ex. prostaglandiner, eikosanoider, trombocytaktiverande faktor och diacylglycerol. Neurala membranfosfolipider är således en reservoar för andra budbärare. De är också inblandade i apoptos, modulering av transportörers och membranbundna enzymer. Det har rapporterats att neurala membranens glycerofosfolipidsammansättning förändras markant vid neurologiska sjukdomar. Dessa förändringar leder till förändringar i membranens fluiditet och permeabilitet. Dessa processer tillsammans med ackumulering av lipidperoxider och äventyrad energimetabolism kan vara ansvariga för den neurodegeneration som observeras vid neurologiska störningar.

MetabolismEdit

Metabolismen av glycerofosfolipider skiljer sig åt hos eukaryoter, tumörceller och prokaryoter. Syntesen i prokaryoter innebär syntesen av glycerofosfolipiderna fosfatidsyra och polära huvudgrupper. Syntesen av fosfatidsyra i eukaryoter är annorlunda, det finns två vägar, den ena till den andra mot fosfatidylkolin och fosfatidyletanolamin. Glycerofosfolipider metaboliseras i allmänhet i flera steg med olika intermediärer. Det allra första steget i denna metabolism innebär att fettsyrekedjorna adderas eller överförs till glycerolryggen för att bilda den första intermediären, lysofosphatidsyra (LPA). LPA acyleras sedan för att bilda nästa mellanprodukt, fosfatidsyra (PA). PA kan avfosforyleras, vilket leder till bildandet av diacylglycerol som är viktigt för syntesen av fosfatidylkolin (PC). PC är en av många arter av glycerofosfolipider. I en väg som kallas Kennedyvägen läggs de polära huvudena till för att slutföra bildandet av hela strukturen som består av de polära huvudområdena, de två fettsyrekedjorna och den fosfatgrupp som är fäst vid glycerolstommen. I denna Kennedy-väg omvandlas kolin till CDP-kolin som driver överföringen av de polära huvudgrupperna för att slutföra bildandet av PC. PC kan sedan omvandlas ytterligare till andra arter av glycerofosfolipider, t.ex. fosfatidylserin (PS) och fosfatidyletanolamin (PE)

.