PHOSPHOGLYCERIDE: CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG VÀ VÍ DỤ - SINH HỌC - 2026

Các phosphoglycerid hoặc glycerophospholipid là các phân tử có bản chất lipid dồi dào trong màng sinh học. Một phân tử phospholipid được tạo thành từ bốn thành phần cơ bản: axit béo, bộ xương gắn với axit béo, photphat và rượu gắn với axit béo.

Nói chung, trên cacbon 1 của glyxerol có một axit béo bão hòa (chỉ có các liên kết đơn), trong khi trên cacbon 2, axit béo thuộc loại không bão hòa (liên kết đôi hoặc ba giữa các nguyên tử).

Nguồn cấu trúc : Không cung cấp tác giả có thể đọc bằng máy. Lennert B giả định (dựa trên yêu cầu bản quyền). , qua Wikimedia Commons

Trong số các phosphoglycerid nổi bật nhất trong màng tế bào chúng ta có: sphingomyelin, phosphatidylinositol, phosphatidylserine và phosphatidylethanolamine.

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, động vật có vỏ, và các loại hạt khác.

Kết cấu

Các thành phần của phosphoglycerid

Một phosphoglyceride được tạo thành từ bốn yếu tố cấu trúc cơ bản. Bộ xương trước là một bộ xương mà các axit béo, một photphat và rượu được gắn vào - bộ xương sau được gắn với photphat.

Xương sống phosphoglyceride có thể được hình thành từ glycerol hoặc sphingosine. Rượu trước là rượu ba cacbon, còn rượu sau là một rượu khác có cấu trúc phức tạp hơn.

Trong glycerol, các nhóm hydroxyl ở cacbon 1 và 2 được este hóa bởi hai nhóm cacboxyl mạch lớn của axit béo. Carbon bị thiếu, nằm ở vị trí 3, được este hóa với một axit photphoric.

Mặc dù glycerol không có carbon không đối xứng, nhưng các carbon alpha không giống nhau về mặt hóa học. Do đó, quá trình este hóa một photphat ở cacbon tương ứng tạo ra sự bất đối xứng cho phân tử.

Đặc điểm của axit béo trong phosphoglycerid

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

Chuỗi axit béo là tuyến tính nếu nó thuộc loại bão hòa hoặc nếu nó không bão hòa ở vị trí trans. Ngược lại, sự hiện diện của một liên kết đôi loại cis tạo ra một vòng xoắn trong chuỗi, vì vậy nó không còn cần được biểu diễn một cách tuyến tính, như thường lệ.

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

Tính chất kỵ nước và ưa nước

Mỗi nguyên tố được đề cập khác nhau về đặc tính kỵ nước của chúng. Axit béo, là chất béo, kỵ nước hoặc không phân cực, có nghĩa là chúng không trộn lẫn với nước.

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

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

Chúng ta có thể sử dụng phép loại suy của một trận đấu hoặc một trận đấu. Đầu que diêm đại diện cho đầu cực được tạo thành từ photphat tích điện và sự thay thế của nó trên nhóm photphat. Sự kéo dài của trận đấu được thể hiện bằng đuôi không phân cực, được tạo thành bởi các chuỗi hydrocacbon.

Các nhóm có bản chất phân cực được tích điện ở pH 7, với điện tích âm. Đó là do hiện tượng ion hóa của nhóm photphat có pk gần bằng 2 và điện tích của các nhóm bị este hóa. Số lượng điện tích phụ thuộc vào loại phosphoglycerid được nghiên cứu.

Đặc trưng

Cấu trúc của màng sinh học

Lipid là những phân tử sinh học kỵ nước, có khả năng hòa tan trong dung môi hữu cơ - chẳng hạn như cloroform.

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

Trong tự nhiên, nhóm lipid tồn tại nhiều nhất là phosphoglycerid. Chức năng chính của chúng là cấu trúc, vì chúng là một phần của tất cả các màng tế bào.

Màng sinh học được nhóm lại dưới dạng một lớp kép. Điều này có nghĩa là các lipid được nhóm lại thành hai lớp, trong đó các đuôi kỵ nước của chúng hướng vào bên trong lớp kép và các đầu phân cực hướng ra bên ngoài và bên trong tế bào.

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

Chức năng phụ

Ngoài vai trò là một phần của màng sinh học, phosphoglycerid có liên quan đến các chức năng khác trong môi trường tế bào. Một số lipid rất cụ thể là một phần của màng myelin, chất bao bọc các dây thần kinh.

Một số có thể hoạt động như một thông điệp trong việc bắt và truyền tín hiệu đến môi trường di động.

Sự trao đổi chất

Tổng hợp

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

Một CTP nucleotide được hoạt hóa (cytidine triphosphate) tạo thành chất trung gian gọi là CDP-diacylglycerol, nơi phản ứng pyrophosphate hỗ trợ phản ứng bên phải.

Phần được gọi là phosphatidyl phản ứng với một số loại rượu nhất định. Sản phẩm của phản ứng này là phosphoglycerid, bao gồm phosphatidylserine hoặc phosphatidyl inositol. Phosphatidyl ethanolamine hoặc phosphatidylcholine có thể thu được từ phosphatidylserine.

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

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

suy thoái

Sự phân hủy của phosphoglycerid được xử lý bởi các enzym gọi là phospholipase. Phản ứng này liên quan đến việc giải phóng các axit béo tạo thành phosphoglycerid. Trong tất cả các mô của cơ thể sống, phản ứng này diễn ra liên tục.

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

Phospholipase có mặt ở khắp nơi trong tự nhiên và chúng ta tìm thấy chúng trong các thực thể sinh học khác nhau. Dịch ruột, dịch tiết của một số vi khuẩn và nọc rắn là những ví dụ về các chất có nhiều phospholipase.

Sản phẩm cuối cùng của các phản ứng phân huỷ 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 các phospholipid mới hoặc được dẫn đến các con đường trao đổi chất khác.

Ví dụ

Phosphatidate

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

Phosphoglyceride có nguồn gốc từ phosphatidate

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

Nhóm photphat của phosphatidat được este 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:

Phosphatidylethanolamine

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 este 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 photphat, được este hóa với rượu amin etanolamin.

Phosphatidylserine

Nói chung, phosphoglyceride này được tìm thấy trong lớp đơn lớp đối diện với bên trong - nghĩa là phía tế bào - của tế bào. Trong quá trình tế bào chết theo chương trình, sự phân bố của phosphatidylserine thay đổi và được tìm thấy trên khắp bề mặt tế bào.

Phosphatidylinositol

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

Sphingomyelin

Trong nhóm phospholipid, sphingomyelin là phospholipid duy nhất có trong màng mà cấu trúc của nó không có nguồn gốc từ rượu glycerol. Thay vào đó, bộ xương được tạo thành từ sphingosine.

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

Trong phân tử này, nhóm amin trên xương sống được gắn với axit béo thông qua liên kết kiểu amit. Cùng với nhau, nhóm hydroxyl chính của bộ xương được este hóa thành phosphotylcholine.

Plasmalogens

Plasmallogens là phosphoglycerid với các đầu được hình thành chủ yếu từ ethanolamine, choline và serine. Chức năng của các phân tử này vẫn chưa được làm sáng tỏ hoàn toàn và có rất ít thông tin về chúng trong tài liệu.

Vì nhóm ete vinyl dễ bị oxy hóa nên plasmallogens có khả năng phản ứng với các gốc oxy tự do. Những chất này là sản phẩm của quá trình trao đổi chất trung bình của tế bào và được phát hiện là có thể làm hỏng các thành phần của tế bào. Ngoài ra, chúng cũng có 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 gây ảnh hưởng tiêu cực đến tính toàn vẹn của tế bào.

Người giới thiệu

1. Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Hóa sinh. Tôi đã đảo ngược.
2. Devlin, TM (2004). Hóa sinh: sách giáo khoa với các ứng dụng lâm sàng. Tôi đã đảo ngược.
3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, CS, & Yáñez, E. (2011). Hóa sinh. Các khái niệm cần thiết. Pan American.
4. Melo, V., Ruiz, VM, & Cuamatzi, O. (2007). Hóa sinh các quá trình trao đổi chất. Hoàn nguyên.
5. Nagan, N., & Zoeller, RA (2001). Plasmalogens: sinh tổng hợp và chức năng. Tiến bộ trong nghiên cứu lipid, 40 (3), 199-229.
6. Pertierra, AG, Olmo, R., Aznar, CC, & López, CT (2001). Hóa sinh trao đổi chất. Tebar biên tập.
7. Voet, D., Voet, JG, & Pratt, CW (2014). Cơ bản của Hóa sinh. Biên tập viên Artmed.