Молекула — фосфолипид
Cтраница 1
Молекулы фосфолипидов как бы отслаиваются от воды. [2]
Молекулы фосфолипидов имеют ряд интересных физических свойств, знание которых необходимо для понимания их биологического поведения. [3]
Молекулы фосфолипидов, гликолипидов и гликопротеинов также могут транспортироваться. Если радиоактивно меченная фукоза, компонент углеводных цепей многих гликопротеинов, вводится в тело клетки, то она включается в белок в цитоплазме, а не в нервном окончании. В то же время N-ацетилнейраминовая кислота ( NANA) ведет себя по-другому: она, видимо, встраивается в гликопротеин или гликолипид только в нервном окончании. [4]
Молекулы фосфолипидов содержат и полярные группы и углеводородные цепочки ( хвосты); понятно, что такие молекулы в водной среде будут соединяться углеводородными хвостами, а полярные группы будут направлены в сторону воды. [6]
Заряд молекулы фосфолипида имеет важное значение для формирования надмолекулярных структур, взаимодействия с полярными компонентами внешней среды. [7]
В молекуле фосфолипида лецитина содержатся две длинные цепи, из которых одна является ненасыщенной; этерификация этого соединения с образованием видоизмененного глицеринового остатка приводит к тому, что образующийся продукт хорошо растекается на чистых поверхностях с образованием мономолеку-ларной пленки. Поскольку фосфолипиды имеют большое значение в жизнедеятельности клеток, изучению поведения этих пленок было уделено значительное внимание. Из всех обнаруженных эффектов, вероятно, наиболее замечательными являются эффекты, связанные с действием змеиных ядов на пленки лецитина. Хью [39] показал, что если в раствор, находящийся под монослоем, ввести очень малые количества яда, то наблюдается быстрое падение поверхностного потенциала. В особенности высокоактивными являются яды черной ехидны, мокас-синовой змеи, ленточной виперы и дабоии. Исключением является яд кобры, который не оказывает подобного действия. Конечное значение поверхностного потенциала после реакции пленки с одним из первых четырех ядов, введенных в находящийся ниже раствор, равно поверхностному потенциалу лизолецитина. Последний представляет собой молекулу лецитина, лишенную ненасыщенной цепи. [8]
Сложноэфирные связи молекул фосфолипидов легко гидро лизуются водными растворами щелочей и под действием ферментов — фосфолипаз. [9]
В мембране молекулы фосфолипидов ориентированы так, что их гидрофильные головки выходят наружу и образуют внешнюю и внутреннюю поверхности мембраны, а гидрофобные хвосты обращены к середине бимолекулярного слоя, то есть внутрь мембраны. Гидрофильные головки взаимодействуют с внешними белковыми слоями и молекулами воды вне и внутри клетки и образуют с ними водородные связи. [10]
Наличие в молекуле фосфолипидов неполярных ( гидрофобных) уча стков и полярных ( гидрофильных) областей определяет их поведение в водных растворах. [12]
Таким образом, молекулы фосфолипидов имеют гидрофобную часть, образованную радикалами жирных кислот, и гидрофильную — остатки фосфорной кислоты, аминокислот, аминоспиртов. Глицерофосфолипиды широко распространены в организме животных. Ниже приведены характеристика структур, функций и распространение в природе основных глицерофосфолипидов. [14]
Следовательно, в молекуле фосфолипидов ( рис. 7, а, б) имеются группировки двух типов: гидрофильные и гидрофобные. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Фосфолипи́ды — сложные липиды, сложные эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот. Содержат остаток фосфорной кислоты и соединенную с ней добавочную группу атомов различной химической природы.
Классификация фосфолипидов
В зависимости от входящего в их состав многоатомного спирта принято делить фосфолипиды на три группы:
•глицерофосфолипиды (глицерофосфатиды) — содержат остаток глицерина
•фосфатидилхолин (лецитин)
•фосфатидилэтаноламин (кефалин)
•фосфатидилсерин
•кардиолипин
•плазмалоген(этаноламиновый плазмологен)
•фосфосфинголипиды — содержат остаток сфингозина
•сфингомиелины
•фосфоинозитиды — содержат остаток инозитола
•фосфатидилинозитол
Свойства фосфолипидов
Фосфолипиды — сложные липиды, в которых содержатся жирные кислоты, фосфорная кислота и дополнительная группа атомов, во многих случаях содержащая азот. Они есть во всех живых клетках. Содержатся в нервной ткани, участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина.
Фосфолипиды входят в состав всех клеточных мембран. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Наиболее распространенная группа Фосфолипидов — фосфоглицериды, также к фосфолипидам относятся фосфосфинголипиды и фосфоинозитиды.
Фосфолипиды — амфифильные вещества. Они состоят из полярной «головки», в состав которой входит глицерин или другой многоатомный спирт, отрицательно заряженный остаток фосфорной кислоты и часто несущая положительный заряд группа атомов, и двух неполярных «хвостов» из остатков жирных кислот. Главная особенность фосфолипидов состоит в том, что «головка» у них гидрофильна, а «хвосты» гидрофобны. Это позволяет при нахождении в толще водной среды образовывать бислой — двойной слой фосфолипидных молекул, где гидрофильные головы с обеих сторон соприкасаются с водой, а гидрофобные хвосты упрятаны внутрь бислоя и тем самым защищены от контакта с водой.
Это определяет многие физические и химические свойства фосфолипидов, например, способность формировать липосомы и биологические мембраны (липидный бислой).
Фосфолипиды
Химическая структура полярной «головки» определяет суммарный электрический заряд и ионное состояние фосфолипида. «Хвосты» контактируют с липидным окружением, а «головки» — с водным, так как неполярные жирные хвосты не могут соприкасаться с водой.
Биологическая роль фосфолипидов
Главный липидный компонент клеточных мембран. Они сопутствуют жирам в пище и служат источником фосфорной кислоты, необходимый для жизни человека.
Фосфолипиды являются важной частью клеточных мембран. Они обеспечивают текучие и пластические свойства мембран клеток и клеточных органоидов, в то время как холестерин обеспечивает жёсткость и стабильность мембран. Как фосфолипиды, так и холестерин часто входят в состав липопротеидов клеточных мембран, но имеются в мембранах и в свободном, не связанном с белками состоянии. Соотношение холестерин/фосфолипиды в основном и определяет текучесть либо жёсткость клеточной мембраны.
Фосфолипиды участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Будучи более гидрофильными, чем холестерин, благодаря наличию в молекуле остатков фосфорной кислоты, фосфолипиды являются своеобразными «растворителями» для холестерина и других высоко гидрофобных соединений. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе липопротеидов плазмы крови наряду с молекулярным весом липопротеидов (ЛПВП, ЛПНП или ЛПОНП) предопределяет степень растворимости холестерина и его атерогенные свойства. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе желчи предопределяет степень литогенности желчи — степень склонности к выпадению холестериновых желчных камней.
Фосфолипиды замедляют синтез коллагена и повышают активность коллагеназы (фермента, разрушающего коллаген). Поскольку коллаген определяет замещение эпителиальной ткани соединительной, фосфолипиды оказывают противорубцовый (антифибротический) эффект.
Фосфолипиды. Общий признак всех фосфолипидов — наличие в их составе фосфорной кислоты. В зависимости от спиртового компонента они делятся на глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды.
Глицерофосфолипиды. Общим структурным фрагментом всех глицерофосфолипидов является фосфатидная кислота (1,2-диацил,3-фосфоглицерол):
Молекулы фосфолипидов имеют гидрофобную часть, образованную радикалами жирных кислот, и гидрофильную — остатки фосфорной кислоты, аминокислот, аминоспиртов.
Фосфатидилхолин (лецитин).
Глицерофосфолипиды.
В своем составе содержит аминоспирт холин (гидроксид 3-гидроксиэтилтриметиламмония). В зависимости от того, с каким атомом углерода глицерола связана фосфорная кислота (a— в крайнем положении, b — в срединном), различают два типа фосфатидилхолинов (a и b).
Фосфатидилхолины (ФХ) широко распространены в клетках, особенно мозговой ткани человека и животных; в растениях они встречаются в соевых бобах, семенах подсолнечника, зародышах пшеницы.
Фосфатидилэтаноламин (кефалин). В состав фосфатидилэтаноламинов (ФЭА) вместо холина входит азотистое основание этаноламин.
ФХ и ФЭА являются главными липидными компонентами мембран клеток.
В результате гидролиза при действии специфичного фермента — фосфолипазы А2 в ФХ или ФЭА возможно отщепление остатка жирной кислоты с образованием лизоформ: лизофосфатидилхолина (ЛФХ) и лизофосфатидилэтаноламина (ЛФЭА):
Фосфатидилсерин. В молекуле фосфатидилсерина полярной группой является остаток аминокислоты серина.
Фосфатидилсерины (ФС) распространены менее широко, чем ФХ и ФЭА. Значение ФС определяется тем, что он является предшественником в синтезе двух других групп.
Плазмалогены. Известны также глицерофосфолипиды, которые в отличие от приведенных выше — ФХ, ФЭА, ФС — отличаются тем, что вместо остатка кислоты при атоме углерода С, они содержат a-, b-ненасыщенный спирт, образующий простую эфирную связь с гидроксильной группой глицерола.
При гидролизе этой эфирной связи образуется альдегид соответствующего спирта. Отсюда название группы — фосфатидали: фосфатидальэтаноламин, фосфатидальхолин, фосфатидальсерин.
На долю плазмалогенов приходится до 10% фосфолипидов мозга и мышечной ткани. Они обнаружены также в эритроцитах, тканях некоторых беспозвоночных (до 25%), входят в состав бактериальных мембран, но практически не встречаются в растениях.
Фосфатидилинозитол. В отличие от других групп глицерофосфолипидов в состав фосфатидилинозитола вместо азотсодержащих соединений входит шестиуглеродный циклический спирт инозитол, представленный одним из его стереоизомеров — моноинозитолом.
Фосфатидилинозитол входит в состав клеточных мембран животных, высших растений, различных микроорганизмов, особенно высоко его содержание в миелиновых оболочках нервных волокон.
Важное значение имеют фосфорилированные производные фосфатидилинозитолов.
Фосфатидилглицерол. Так же как фосфатидилинозитол, фосфотидилглицерол не содержит азотсодержащего соединения. В этих фосфолипидах полярной группой служит еще одна молекула глицерола.
Фосфатидилглицеролы и их аминокислотные производные в значительном количестве содержатся в бактериальных мембранах, а также хлоропластах растений.
Кардиолипин. Этот фосфолипид можно рассматривать как производное фосфатидилглицерола, в котором 3-гидроксигруппа второго остатка молекулы глицерола этерефицирована молекулой фосфатидной кислоты.
Кардиолипин локализован почти исключительно в митохондриях и играет важную роль в структурной организации и функционировании дыхательных комплексов. Кардиолипин является также обязательным компонентом бактериальных клеточных мембран и хлоропластов растений.
Социальные кнопки для Joomla