Фосфолипидите

Фосфолипидите значително участват в структурата на клетъчните мембрани. Те са сложни липиди, които съдържат естерична връзка на фосфорна киселина. Те също са амфифилни, тъй като имат хидрофилна и липофилна област.

Какво представляват фосфолипидите?

Фосфолипидите са глицеролови или сфингозинови естери с две молекули на мастни киселини и един остатък от фосфорна киселина, които от своя страна могат да бъдат естерифицирани с различни алкохоли. Те са основните градивни елементи на клетъчните мембрани и клетъчните органели.

Там те образуват двоен липиден слой, който отделя междуклетъчното пространство от извънклетъчното. И двете помещения имат водниста среда, молекулите на която не влизат в контакт една с друга. Всяка от фосфолипидните молекули съдържа хидрофилна и липофилна област. Хидрофилната зона е представена от глицерина и фосфатната група, а също така често и от алкохола, естерифициран във фосфатната група. Липофилната зона е разположена върху остатъците от мастни киселини. Липофилните групи се агрегират, докато хидрофилните групи са неохотни една към друга.

Липидният двуслоен съдържа два хидрофилни слоя, които разграничават клетката отвън и отвътре. Липофилната зона се намира в двойния слой. Фосфолипидите се делят на фосфоглицериди и сфингомиелини. Освен това, остатъците от фосфорна киселина могат да бъдат естерифицирани с холин, етаноламин или серин. В случая на фосфоглицериди, това води до фосфатидилхолини (лецитин), фосфатидилетаноламини или фосфатидилсерини.

Функция, ефект и задачи

Фосфолипидите представляват основния компонент на биомембраните, като в тази функция те отделят вътрешността на клетката от заобикалящата ги област. Едновременната хидрофилност и липофилност позволяват на фосфолипидите да действат като граничен слой между вода и масло.

Така вещества, подобни на мазнини, се натрупват в липофилния край на молекулата. Полярните вещества и водни разтвори се свързват в хидрофилната област. Както вода, водоразтворими съединения, така и водонеразтворими, но мастноразтворими съединения се въвеждат в разтвор едновременно. Във водата фосфолипидите винаги образуват двойни слоеве, хидрофилните молекулни части от които насочват към водата и липофилните им молекулни участъци далеч от водата. В същото време мембраните образуват пространства, в които биохимичните реакции могат да протичат необезпокоявани от външни влияния. Неполярните участъци на фосфолипидите допринасят за тяхната течност.

Тук се натрупват неполярните мастни киселини, но поради неполярността, молекулните взаимодействия тук са слаби. Така опашките от въглеводород могат леко да се изместват един срещу друг. Хидрофилните глави наистина са противоположни една на друга. Съществуват обаче по-силни свързващи сили за полярните молекули. Поради липофилния характер на клетъчната мембрана, две водни среди се отделят една от друга, така че биохимичните реакции могат да протичат необезпокоявани и в двете области. С помощта на транспортни протеини, молекули или йони могат да бъдат селективно транспортирани по каналите, вградени в двойния мембранен слой.

Рецепторите, присъстващи в двойната мембрана, предават сигнали вътре в клетката. Везикулите могат да се отделят от мембраната, която се състои от фосфолипиди и могат да абсорбират вещества, чужди на клетката, или да отделят ензими или хормони в извънклетъчната област. В допълнение към своята функция като мембранен компонент, лецитинът служи и като изходен материал за образуването на невротрансмитерите ацетилхолин и норадреналин. Той също играе важна роля в храносмилането на мазнини.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

Фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилетаноламин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозитол и сфинголипиди присъстват като фосфолипиди в мембраните. В допълнение, холестеролът и неговите производни гарантират плавността на мембраната. Липидите, обърнати към клетъчната повърхност, могат да бъдат гликозилирани.

Синтезът на фосфолипиди се осъществява в гладкия ендоплазмен ретикулум. Оттам молекулите се транспортират до местоназначението си под формата на везикули и се вграждат в мембраната. В човешкото тяло особено голям брой фосфолипиди се намират в мозъка, костния мозък, черния дроб или сърцето, в допълнение към нормалното им появяване във всяка клетъчна мембрана. Храни, особено богати на фосфолипиди, са яйчени жълтъци, семена, корени, грудки, гъби, мая и растителни масла.

Болести и разстройства

Известен е така нареченият антифосфолипиден синдром във връзка с фосфолипидите. Това заболяване се среща главно при жени и се характеризира с повишена честота на артериални и венозни тромбози.

Това често води до инфаркти, инсулти, белодробни емболии или тромбози. Парадоксално кървене се появява в кожата, което води до увеличена консумация на тромбоцити. Спонтанните аборти са чести. Причината за това състояние е автоимунно разстройство. Имунната система е насочена срещу определени фосфолипиди като кардиолипин или протромбин. Това обаче винаги са антитела срещу протеини, свързани с фосфолипид. Синдромът се проявява както самостоятелно, така и на фона на различни автоимунни заболявания, които принадлежат към ревматичната група форми.

Най-честото основно заболяване е системен лупус еритематозус (SLE) .Антифосфолипиден синдром може да се развие и в контекста на злокачествени тумори или ХИВ. Вторичният антифосфолипиден синдром може да се появи и при ревматоиден артрит, лупус еритематозус или синдром на Сьогрен. Протеинът бета-2-гликопротеин I играе важна роля в патогенезата на заболяването.Тя присъства като мономер в кръвта и се свързва освен всичко друго с клетъчната мембрана на моноцити и тромбоцити, при което се активират кръвните тромбоцити.

Когато се свързва с клетъчната мембрана, молекулата променя своята конформация, което я прави уязвима за атака от специфични антитела. Образува се димер, който може да се свързва с различни рецептори, разположени в мембраната. В резултат на това се активира образуването на тромби. Има и специална форма на заболяването, която засяга особено младите мъже на възраст между две и четири години. Това е редкият синдром на Хюз-Стовин с подобни симптоми.