Cấu trúc, chức năng và ví dụ của Phosphoglyceride



các phosphoglyceride hoặc glycerophospholipids là các phân tử có bản chất lipid có nhiều trong màng sinh học. Một phân tử phospholipid bao gồm bốn thành phần cơ bản: axit béo, khung xương gắn với axit béo, phốt phát và rượu liên kết với chất sau.

Thông thường, trong carbon 1 của glycerol là một axit béo bão hòa (chỉ liên kết đơn), trong khi ở carbon 2, axit béo thuộc loại không bão hòa (liên kết đôi hoặc ba giữa các nguyên tử cacbon).

Trong số các phosphoglyceride nổi bật nhất trong màng tế bào là: sprialomyelin, phosphatidylinositol, phosphatidylserine và phosphatidylethanolamine.

Các loại thực phẩm giàu các phân tử sinh học này là các loại thịt trắng như cá, lòng đỏ trứng, một số loại thịt nội tạng, hải sản, các loại hạt, trong số những loại khác..

Chỉ số

  • 1 cấu trúc
    • 1.1 Thành phần của phosphoglyceride
    • 1.2 Đặc điểm của axit béo trong phosphoglyceride
    • 1.3 Tính chất kỵ nước và ưa nước
  • 2 chức năng
    • 2.1 Cấu trúc của màng sinh học
    • 2.2 Chức năng phụ
  • 3 Chuyển hóa
    • 3.1 Tóm tắt
    • 3.2 Suy thoái
  • 4 ví dụ
    • 4.1 Phosphatidate
    • 4.2 Phosphoglyceride có nguồn gốc từ phosphatidate
    • 4.3 Phosphatidyletanolamine
    • 4.4 Phosphatidylserin
    • 4,5 Phosphatidylinositol
    • 4.6 Sprialomyelin
    • 4,7 Plasmalogens
  • 5 tài liệu tham khảo

Cấu trúc

Thành phần của một phosphoglyceride

Một phosphoglyceride được hình thành bởi bốn yếu tố cấu trúc cơ bản. Đầu tiên là bộ xương được nối với các axit béo, phốt phát và rượu - thứ hai được liên kết với phốt phát.

Bộ xương của phosphoglyceride có thể được hình thành từ glycerol hoặc sphingosine. Thứ nhất là rượu ba-bon, trong khi thứ hai là một loại rượu khác có cấu trúc phức tạp hơn.

Trong glycerol, các nhóm hydroxyl nằm trên carbon 1 và 2 được ester hóa bởi hai nhóm carboxyl với chuỗi axit béo lớn. Cacbon bị thiếu, nằm ở vị trí 3, được ester hóa bằng axit photphoric.

Mặc dù glycerol không có carbon không đối xứng, nhưng các nguyên tử alpha không giống nhau về mặt lập thể. Do đó, quá trình este hóa của một photphat trong carbon tương ứng tạo ra sự bất đối xứng với phân tử.

Đặc điểm của axit béo trong phosphoglyceride

Axit béo là các phân tử bao gồm các chuỗi hydrocarbon có chiều dài thay đổi và mức độ không bão hòa, và kết thúc trong một nhóm carboxyl. Những đặc điểm này khác nhau đáng kể và xác định tính chất của chúng.

Chuỗi axit béo là tuyến tính nếu nó thuộc loại bão hòa hoặc nếu nó không bão hòa ở vị trí dịch. Ngược lại, sự hiện diện của một liên kết đôi của loại cis tạo ra một sự xoắn trong chuỗi, do đó không còn cần thiết phải biểu diễn nó theo cách tuyến tính, như thường được thực hiện.

Các axit béo có liên kết đôi hoặc ba có ảnh hưởng đáng kể đến trạng thái và đặc tính hóa lý của màng sinh học.

Tính chất kỵ nước và ưa nước

Mỗi yếu tố được đề cập khác nhau về tính chất kỵ nước của nó. Các axit béo, là lipit, kỵ nước hoặc phân cực, có nghĩa là chúng không trộn với nước.

Ngược lại, phần còn lại của các nguyên tố của phospholipid cho phép chúng tương tác trong một môi trường, nhờ các đặc tính cực hoặc ưa nước của chúng.

Theo cách này, phosphoglyceride được phân loại là các phân tử lưỡng tính, có nghĩa là một đầu là cực và đầu kia là cực.

Chúng ta có thể sử dụng sự tương tự của một trận đấu hoặc một trận đấu. Đầu của trận đấu đại diện cho đầu cực được cấu thành bởi photphat tích điện và bởi sự thay thế của nhóm phốt phát. Phần mở rộng của trận đấu được thể hiện bằng đuôi không phân cực, được hình thành bởi các chuỗi hydrocarbon.

Các nhóm thiên nhiên cực được tích điện ở pH 7, với điện tích âm. Điều này là do hiện tượng ion hóa của nhóm phốt phát, có một pk gần với 2 và tải của các nhóm ester hóa. Số lượng điện tích phụ thuộc vào loại phosphoglyceride được nghiên cứu.

Chức năng

Cấu trúc của màng sinh học

Lipid là các phân tử sinh học kỵ nước có khả năng hòa tan trong các dung môi thuộc loại hữu cơ - chẳng hạn như chloroform, ví dụ.

Các phân tử này có nhiều chức năng khác nhau: hoàn thành vai trò là nhiên liệu bằng cách lưu trữ năng lượng tập trung; như các phân tử tín hiệu; và là thành phần cấu trúc của màng sinh học.

Trong tự nhiên, nhóm lipit dồi dào nhất tồn tại là phosphoglyceride. Chức năng chính của nó là loại cấu trúc, vì chúng là một phần của tất cả các màng tế bào.

Các màng sinh học được nhóm lại dưới dạng hai lớp. Điều đó có nghĩa là các lipit được nhóm thành hai lớp, trong đó đuôi kỵ nước của chúng nhìn vào bên trong lớp kép và các đầu cực cho bên ngoài và bên trong tế bào.

Những cấu trúc này rất quan trọng. Họ phân định tế bào và chịu trách nhiệm trao đổi các chất với các tế bào khác và với môi trường ngoại bào. Tuy nhiên, màng chứa các phân tử lipid khác với phosphoglyceride và cả các phân tử có bản chất protein làm trung gian cho việc vận chuyển các chất chủ động và thụ động.

Chức năng phụ

Ngoài việc là một phần của màng sinh học, phosphoglyceride còn liên quan đến các chức năng khác trong môi trường tế bào. Một số lipit rất đặc hiệu là một phần của màng myelin, chất bao phủ các dây thần kinh.

Một số có thể đóng vai trò là thông điệp trong việc thu và truyền tín hiệu đến môi trường tế bào.

Trao đổi chất

Tổng hợp

Quá trình tổng hợp phosphoglyceride được thực hiện bắt đầu từ các chất chuyển hóa trung gian như phân tử axit phosphatidic và cả triacylglycerol.

Một nucleotide CTP được hoạt hóa (cytidine triphosphate) tạo thành một chất trung gian gọi là CDP-diacylglycerol, trong đó phản ứng pyrophosphate tạo thuận lợi cho phản ứng ở bên phải.

Phần được gọi là phosphatidyl phản ứng với một số rượu. Sản phẩm của phản ứng này là phosphoglyceride, trong số đó có phosphatidylserine hoặc phosphatidyl inositol. Phosphatidylserine có thể được sử dụng để thu được phosphatidyl ethanolamine hoặc phosphatidylcholine.

Tuy nhiên, có những con đường thay thế để tổng hợp các phosphoglyceride được đề cập cuối cùng. Lộ trình này liên quan đến việc kích hoạt choline hoặc ethanolamine bằng cách liên kết với CTP.

Sau đó, một phản ứng xảy ra kết hợp chúng với phosphatidate, thu được như là một sản phẩm cuối cùng của phosphatidyl ethanolamine hoặc phosphatidylcholine.

Suy thoái

Sự phân hủy của phosphoglyceride được thực hiện bởi các enzyme gọi là phospholipase. Phản ứng liên quan đến việc giải phóng các axit béo tạo nên phosphoglyceride. Trong tất cả các mô của sinh vật sống, phản ứng này diễn ra liên tục.

Có một số loại phospholipase và chúng được phân loại theo axit béo mà chúng đang phát hành. Theo hệ thống phân loại này, chúng tôi phân biệt giữa các lipase A1, A2, C và D.

Phospholipase có mặt khắp nơi trong tự nhiên, và chúng ta tìm thấy chúng trong các thực thể sinh học khác nhau. Nước ép ruột, dịch tiết của một số vi khuẩn và nọc độc của rắn là ví dụ về các chất có hàm lượng phospholipase cao.

Sản phẩm cuối cùng của các phản ứng phân hủy này là glycerol-3-phosphate. Do đó, các sản phẩm được giải phóng này cộng với các axit béo tự do có thể được tái sử dụng để tổng hợp phospholipid mới hoặc được chuyển đến các con đường trao đổi chất khác.

Ví dụ

Phosphatidate

Các hợp chất được mô tả ở trên là phosphoglyceride đơn giản nhất và được gọi là phosphatidate, hoặc loại khác diacylglycerol 3-phosphate. Mặc dù trong môi trường sinh lý nó không phong phú lắm, nhưng nó là yếu tố chính để tổng hợp các phân tử phức tạp hơn.

Phosphoglyceride có nguồn gốc từ phosphatidate

Từ phân tử phosphoglyceride đơn giản nhất, sự sinh tổng hợp các nguyên tố phức tạp hơn có thể xảy ra, với vai trò sinh học rất quan trọng.

Nhóm phốt phát của phosphatidate được ester hóa với nhóm hydroxyl của rượu - nó có thể là một hoặc nhiều. Các rượu phổ biến nhất của folfoglyceride là serine, ethanolamine, choline, glycerol và inositol. Các dẫn xuất này sẽ được mô tả dưới đây:

Phosphatidyletanolamine

Trong màng tế bào là một phần của mô người, phosphatidylethanolamine là thành phần nổi bật của các cấu trúc này.

Nó bao gồm một rượu được ester hóa bởi các axit béo trong hydroxyl nằm ở vị trí 1 và 2, trong khi ở vị trí 3, chúng ta tìm thấy một nhóm phốt phát, được ester hóa với etanolamine.

Phosphatidylserin

Nói chung, phosphoglyceride này được tìm thấy trong lớp đơn lớp mang lại phần bên trong - nghĩa là phía tế bào - của các tế bào. Trong quá trình chết tế bào được lập trình, sự phân phối phosphatidylserine thay đổi và được tìm thấy trên khắp bề mặt tế bào.

Phosphatidylinositol

Phosphatidylinositol là một phospholipid được tìm thấy ở tỷ lệ thấp cả trong màng tế bào và trong màng của các thành phần dưới tế bào. Nó đã được tìm thấy rằng nó tham gia vào các sự kiện giao tiếp tế bào, gây ra những thay đổi trong môi trường bên trong của tế bào.

Sprialomyelin

Trong nhóm phospholipid, sphingomyelin là phospholipid duy nhất có trong màng có cấu trúc không có nguồn gốc từ rượu glycerol. Thay vào đó, bộ xương được hình thành bởi sprialosine.

Về mặt cấu trúc, hợp chất cuối cùng này thuộc nhóm aminoalcohols và có chuỗi carbon dài với liên kết đôi.

Trong phân tử này, nhóm amino của bộ xương được liên kết với một axit béo bằng liên kết amide. Cùng với nhau, nhóm hydroxyl chính của bộ xương được ester hóa thành phosphothylcholine.

Plasmalogens

Plasmalogens là phosphoglyceride với đầu được hình thành từ ethanolamine, choline và serine, chủ yếu. Các chức năng của các phân tử này chưa được làm rõ hoàn toàn và có rất ít thông tin về chúng trong tài liệu.

Nhờ thực tế là nhóm vinyl ether dễ bị oxy hóa, plasmalogens có thể phản ứng với các gốc tự do oxy. Những chất này là sản phẩm của sự trao đổi chất trung bình của tế bào và đã được tìm thấy để làm hỏng các thành phần tế bào. Ngoài ra, chúng cũng liên quan đến quá trình lão hóa.

Do đó, một chức năng có thể có của plasmalogens là bẫy các gốc tự do có khả năng có tác động tiêu cực đến tính toàn vẹn của tế bào.

Tài liệu tham khảo

  1. Berg, J. M., Stasher, L., & Tymoczko, J. L. (2007). Hóa sinh. Tôi đã đảo ngược.
  2. Devlin, T. M. (2004). Hóa sinh: sách giáo khoa với các ứng dụng lâm sàng. Tôi đã đảo ngược.
  3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C. S., & Yáñez, E. (2011). Hóa sinh Khái niệm thiết yếu. Panamericana.
  4. Melo, V., Ruiz, V. M., & Cuamatzi, O. (2007). Hóa sinh của các quá trình trao đổi chất. Reverte.
  5. Nagan, N., & Zoeller, R. A. (2001). Plasmalogens: sinh tổng hợp và chức năng. Tiến bộ trong nghiên cứu lipid, 40(3), 199-229.
  6. Pertierra, A. G., Olmo, R., Aznar, C. C., & Lopez, C. T. (2001). Sinh hóa chuyển hóa. Thanh công cụ biên tập.
  7. Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2014). Nguyên tắc cơ bản của hóa sinh. Nhà xuất bản nghệ thuật.