Struktur, fungsi dan contoh fosfogliserida



itu fosfogliserida atau gliserofosfolipid adalah molekul dari sifat lipid yang berlimpah di membran biologis. Molekul fosfolipid terdiri dari empat komponen dasar: asam lemak, kerangka yang melekat pada asam lemak, fosfat dan alkohol yang terkait dengan yang terakhir..

Secara umum, dalam karbon 1 gliserol adalah asam lemak jenuh (ikatan tunggal saja), sedangkan dalam karbon 2 asam lemak adalah dari jenis tak jenuh (ikatan rangkap dua atau tiga di antara karbon).

Di antara fosfogliserida yang paling menonjol dalam membran sel adalah: sphingomyelin, phosphatidylinositol, phosphatidylserine dan phosphatidylethanolamine.

Makanan yang kaya akan molekul biologis ini adalah daging putih seperti ikan, kuning telur, beberapa daging organ, makanan laut, kacang-kacangan, dan lainnya..

Indeks

  • 1 Struktur
    • 1.1 Komponen fosfogliserida
    • 1.2 Karakteristik asam lemak dalam fosfogliserida
    • 1.3 Sifat hidrofobik dan hidrofilik
  • 2 fungsi
    • 2.1 Struktur membran biologis
    • 2.2 Fungsi sekunder
  • 3 Metabolisme
    • 3.1 Ringkasan
    • 3.2 Degradasi
  • 4 Contoh
    • 4.1 Tanggal Fosfat
    • 4.2 Fosfogliserida berasal dari fosfatidate
    • 4.3 Phosphatidylethanolamine
    • 4.4 Phosphatidylserine
    • 4,5 Phosphatidylinositol
    • 4.6 Sphingomyelin
    • 4.7 Plasmalogen
  • 5 Referensi

Struktur

Komponen fosfogliserida

Sebuah fosfogliserida dibentuk oleh empat elemen struktur dasar. Yang pertama adalah kerangka yang bergabung dengan asam lemak, fosfat dan alkohol - yang terakhir terkait dengan fosfat.

Kerangka fosfogliserida dapat dibentuk dari gliserol atau sphingosine. Yang pertama adalah alkohol tiga karbon, sedangkan yang kedua adalah alkohol lain dengan struktur yang lebih kompleks.

Dalam gliserol, gugus hidroksil yang terletak pada karbon 1 dan 2 diesterifikasi oleh dua gugus karboksil dengan rantai besar asam lemak. Karbon yang hilang, terletak di posisi 3, diesterifikasi dengan asam fosfat.

Meskipun gliserol tidak memiliki karbon asimetris, karbon alfa tidak identik secara stereokimia. Jadi, esterifikasi fosfat dalam karbon yang sesuai memberikan asimetri pada molekul.

Karakteristik asam lemak dalam fosfogliserida

Asam lemak adalah molekul yang tersusun dari rantai hidrokarbon dengan panjang variabel dan derajat tidak jenuh, dan berakhir pada kelompok karboksil. Karakteristik ini sangat bervariasi, dan menentukan sifat-sifatnya.

Rantai asam lemak linier jika jenisnya jenuh atau jika posisinya tidak jenuh trans. Sebaliknya, adanya ikatan rangkap dari tipe tersebut cis menciptakan lilitan dalam rantai, sehingga tidak perlu lagi untuk mewakili secara linear, seperti yang biasanya dilakukan.

Asam lemak dengan ikatan rangkap atau rangkap tiga memiliki pengaruh signifikan terhadap keadaan dan karakteristik fisikokimia membran biologis.

Sifat hidrofobik dan hidrofilik

Setiap elemen yang disebutkan berbeda dalam sifat hidrofobiknya. Asam lemak, menjadi lipid, bersifat hidrofobik atau apolar, yang berarti mereka tidak bercampur dengan air.

Sebaliknya, unsur-unsur fosfolipid lainnya memungkinkan mereka untuk berinteraksi di lingkungan, berkat sifat polar atau hidrofilik mereka..

Dengan cara ini, fosfogliserida diklasifikasikan sebagai molekul amphipathic, yang berarti bahwa salah satu ujungnya adalah kutub dan yang lainnya adalah apolar.

Kita bisa menggunakan analogi pertandingan atau pertandingan. Kepala korek api mewakili kepala polar yang dibentuk oleh fosfat bermuatan dan oleh substitusi pada gugus fosfat. Perpanjangan pertandingan diwakili oleh ekor non-polar, dibentuk oleh rantai hidrokarbon.

Kelompok alam kutub dibebankan pada pH 7, dengan muatan negatif. Ini disebabkan oleh fenomena ionisasi gugus fosfat, yang memiliki a pk dekat dengan 2, dan banyak dari kelompok yang diesterifikasi. Jumlah muatan tergantung pada jenis fosfogliserida yang diteliti.

Fungsi

Struktur membran biologis

Lipid adalah biomolekul hidrofobik yang memiliki kelarutan dalam pelarut jenis organik - seperti kloroform, misalnya.

Molekul-molekul ini memiliki beragam fungsi: untuk memenuhi peran sebagai bahan bakar dengan menyimpan energi pekat; sebagai molekul pemberi sinyal; dan sebagai komponen struktural membran biologis.

Di alam, kelompok lipid yang paling melimpah yang ada adalah fosfogliserida. Fungsi utamanya adalah tipe struktural, karena mereka adalah bagian dari semua membran sel.

Membran biologis dikelompokkan dalam bentuk bilayer. Yang berarti bahwa lipid dikelompokkan dalam dua lapisan, di mana ekor hidrofobik mereka terlihat di dalam lapisan ganda dan kepala polar memberikan bagian luar dan di dalam sel.

Struktur ini sangat penting. Mereka membatasi sel dan bertanggung jawab atas pertukaran zat dengan sel lain dan dengan medium ekstraseluler. Namun, membran mengandung molekul lipid selain fosfogliserida, dan juga molekul yang bersifat protein yang memediasi transpor zat aktif dan pasif..

Fungsi sekunder

Selain menjadi bagian dari membran biologis, fosfogliserida dikaitkan dengan fungsi lain dalam lingkungan seluler. Beberapa lipid yang sangat spesifik adalah bagian dari membran mielin, zat yang menutupi saraf.

Beberapa dapat bertindak sebagai pesan dalam menangkap dan mengirim sinyal ke lingkungan seluler.

Metabolisme

Sintesis

Sintesis fosfogliserida dilakukan mulai dari metabolit antara seperti molekul asam fosfatidat dan juga triasilgliserol..

Nukleotida CTP teraktivasi (cytidine triphosphate) membentuk zat antara yang disebut CDP-diacylglycerol, di mana reaksi pirofosfat mendukung reaksi ke kanan..

Bagian yang disebut fosfatidil bereaksi dengan alkohol tertentu. Produk dari reaksi ini adalah fosfogliserida, di antaranya adalah fosfatidilserin atau fosfatidil inositol. Fosfatidilserin dapat digunakan untuk memperoleh fosfatidil etanolamin atau fosfatidilkolin.

Namun, ada rute alternatif untuk mensintesis fosfogliserida yang disebutkan terakhir. Rute ini melibatkan aktivasi kolin atau etanolamin dengan mengikat CTP.

Selanjutnya, terjadi reaksi yang menyatukan mereka dengan tanggal fosfat, memperoleh sebagai produk akhir fosfatidil etanolamin atau fosfatidilkolin.

Degradasi

Degradasi fosfogliserida dilakukan oleh enzim yang disebut fosfolipase. Reaksi ini melibatkan pelepasan asam lemak yang membentuk fosfogliserida. Di semua jaringan organisme hidup, reaksi ini berlangsung terus-menerus.

Ada beberapa jenis fosfolipase dan diklasifikasikan menurut asam lemak yang dilepaskan. Mengikuti sistem klasifikasi ini, kami membedakan antara lipase A1, A2, C dan D.

Fosfolipase ada di mana-mana di alam, dan kami menemukannya di entitas biologis yang berbeda. Jus usus, sekresi bakteri tertentu dan bisa ular adalah contoh zat yang tinggi fosfolipase.

Produk akhir dari reaksi degradasi ini adalah gliserol-3-fosfat. Dengan demikian, produk yang dirilis ini ditambah asam lemak bebas dapat digunakan kembali untuk mensintesis fosfolipid baru atau diarahkan ke jalur metabolisme lainnya..

Contohnya

Phosphatidate

Senyawa yang dijelaskan di atas adalah fosfogliserida yang paling sederhana dan disebut fosfatidate, atau diacylglycerol 3-phosphate. Meskipun dalam lingkungan fisiologis tidak berlimpah, ini adalah elemen kunci untuk sintesis molekul yang lebih kompleks.

Phosphoglycerides berasal dari phosphatidate

Dari molekul fosfogliserida yang paling sederhana, biosintesis unsur yang lebih kompleks dapat terjadi, dengan peran biologis yang sangat penting.

Gugus fosfat dari phosphatidate diesterifikasi dengan gugus hidroksil alkohol - bisa satu atau lebih. Alkohol folfogliserida yang paling umum adalah serin, etanolamin, kolin, gliserol, dan inositol. Derivatif ini akan dijelaskan di bawah ini:

Phosphatidylethanolamine

Dalam membran sel yang merupakan bagian dari jaringan manusia, phosphatidylethanolamine adalah komponen utama dari struktur ini.

Ini terdiri dari alkohol yang diesterifikasi oleh asam lemak dalam hidroksil yang terletak di posisi 1 dan 2, sementara di posisi 3 kita menemukan gugus fosfat, diesterifikasi dengan etanolamin aminoalkohol.

Fosfatidilserin

Umumnya fosfogliserida ini ditemukan dalam monolayer yang memberikan interior - yaitu, sisi sitosolik - dari sel. Selama proses kematian sel terprogram, distribusi fosfatidilserin berubah dan ditemukan di seluruh permukaan sel.

Phosphatidylinositol

Phosphatidylinositol adalah fosfolipid yang ditemukan dalam proporsi rendah baik di membran sel dan di membran komponen subseluler. Telah ditemukan bahwa ia berpartisipasi dalam peristiwa komunikasi sel, menyebabkan perubahan dalam lingkungan internal sel.

Sphingomyelin

Pada kelompok fosfolipid, sphingomyelin adalah satu-satunya fosfolipid yang ada dalam membran yang strukturnya tidak berasal dari alkohol gliserol. Sebagai gantinya, kerangka dibentuk oleh sphingosine.

Secara struktural, senyawa terakhir ini termasuk dalam kelompok aminoalkohol dan memiliki rantai karbon panjang dengan ikatan rangkap.

Dalam molekul ini, gugus amino kerangka dihubungkan dengan asam lemak oleh ikatan amida. Bersama-sama, gugus hidroksil primer kerangka diesterifikasi menjadi fosfilkolin.

Plasmalogen

Plasmalogen adalah fosfogliserida dengan kepala yang terbentuk dari etanolamin, kolin dan serin, terutama. Fungsi molekul-molekul ini belum sepenuhnya dijelaskan dan ada sedikit informasi tentang mereka dalam literatur.

Berkat fakta bahwa gugus vinil eter mudah teroksidasi, plasmalogen dapat bereaksi dengan radikal bebas oksigen. Zat-zat ini adalah produk dari metabolisme seluler rata-rata dan telah ditemukan merusak komponen seluler. Selain itu, mereka juga terkait dengan proses penuaan.

Oleh karena itu, kemungkinan fungsi plasmalogens adalah untuk menjebak radikal bebas yang berpotensi dapat memiliki efek negatif pada integritas seluler.

Referensi

  1. Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). Biokimia. Saya terbalik.
  2. Devlin, T. M. (2004). Biokimia: buku teks dengan aplikasi klinis. Saya terbalik.
  3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, C. S., & Yáñez, E. (2011). Biokimia Konsep penting. Panamericana.
  4. Melo, V., Ruiz, V. M., & Cuamatzi, O. (2007). Biokimia proses metabolisme. Kembalikan.
  5. Nagan, N., & Zoeller, R. A. (2001). Plasmalogens: biosintesis dan fungsi. Kemajuan dalam penelitian lipid, 40(3), 199-229.
  6. Pertierra, A. G., Olmo, R., Aznar, C. C., & Lopez, C. T. (2001). Biokimia metabolik. Tebar Editorial.
  7. Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2014). Dasar-dasar Biokimia. Penerbit Artmed.