fosfolipiden

Hoe fosfolipiden helpen een cel bij elkaar te houden

In waterige oplossingen vormen fosfolipiden een lipide dubbellaag, de vetoplosbare uiteinden in het midden en de wateroplosbare naar buiten gericht.

Encyclopedie Britannica/UIG/Getty Images

Fosfolipiden behoren tot de lipide familie van biologische polymeren . Een fosfolipide is samengesteld uit twee vetzuren, een glyceroleenheid, een fosfaatgroep en een polair molecuul. Het polaire kopgebied in de fosfaatgroep van het molecuul is hydrofiel (aangetrokken door water), terwijl de vetzuurstaart hydrofoob is (afgestoten door water). Wanneer ze in water worden geplaatst, zullen fosfolipiden zich oriënteren in een dubbellaag waarin het niet-polaire staartgebied naar het binnengebied van de dubbellaag is gericht. Het polaire kopgebied is naar buiten gericht en staat in wisselwerking met de vloeistof.

Fosfolipiden zijn een belangrijk bestanddeel van celmembranen, die de omsluiten cytoplasma en andere inhoud van a cel . Fosfolipiden vormen een lipide dubbellaag waarin hun hydrofiele kopgebieden spontaan naar het waterige cytosol en de extracellulaire vloeistof zijn gericht, terwijl hun hydrofobe staartgebieden weg zijn gericht van het cytosol en de extracellulaire vloeistof. De lipide dubbellaag is semi-permeabel, waardoor alleen bepaalde moleculen kunnen diffuus over het membraan om de cel in of uit te gaan. Grote organische moleculen zoals nucleïnezuren , koolhydraten , en eiwitten kan niet door de lipide dubbellaag diffunderen. Grote moleculen worden selectief toegelaten in een cel via transmembraaneiwitten die de lipidedubbellaag doorkruisen.

Functie

Fosfolipiden zijn zeer belangrijke moleculen omdat ze een essentieel onderdeel zijn van celmembranen. Ze helpen celmembranen en membranen eromheen organellen flexibel zijn en niet stijf. Deze vloeibaarheid zorgt voor de vorming van blaasjes, waardoor stoffen kunnen binnenkomen of verlaten een cel door endocytose en exocytose . Fosfolipiden fungeren ook als bindingsplaatsen voor eiwitten die aan het celmembraan binden. Fosfolipiden zijn belangrijke componenten van weefsels en organen inclusief debreinenhart. Ze zijn nodig voor het goed functioneren van de zenuwstelsel , spijsverteringsstelsel , en cardiovasculair systeem . Fosfolipiden worden gebruikt in cel-tot-celcommunicatie omdat ze betrokken zijn bij signaalmechanismen die acties uitlokken zoals: bloed stolling en apoptose .

Soorten fosfolipiden

Niet alle fosfolipiden zijn hetzelfde omdat ze verschillen in grootte, vorm en chemische samenstelling. Verschillende klassen van fosfolipiden worden bepaald door het type molecuul dat aan de fosfaatgroep is gebonden. Soorten fosfolipiden die betrokken zijn bij celmembraan vorming omvatten: fosfatidylcholine, fosfatidylethanolamine, fosfatidylserine en fosfatidylinositol.

Fosfatidylcholine (PC) is het meest voorkomende fosfolipide in celmembranen. Choline is gebonden aan het fosfaatkopgebied van het molecuul. Choline in het lichaam is voornamelijk afgeleid van PC-fosfolipiden. Choline is een voorloper van de neurotransmitter acetylcholine, die de zenuw impulsen in het zenuwstelsel. PC is structureel belangrijk voor membranen omdat het helpt om de vorm van het membraan te behouden. Het is ook noodzakelijk voor een goede werking van de lever en absorptie van lipiden . PC-fosfolipiden zijn componenten van gal, helpen bij de vertering vanvettenen helpen bij de levering van cholesterol en andere lipiden aan lichaamsorganen.

Fosfatidylethanolamine (PE) heeft het molecuul ethanolamine bevestigd aan het fosfaatkopgebied van dit fosfolipide. Het is de tweede meest voorkomende celmembraan fosfolipide. De kleine kopgroepgrootte van dit molecuul maakt het gemakkelijker voor eiwitten om in het membraan te worden gepositioneerd. Het maakt ook membraanfusie en ontluikende processen mogelijk. Daarnaast is PE een belangrijk bestanddeel van mitochondriale membranen .

Fosfatidylserine (PS) heeft de aminozuur serine gebonden aan het fosfaatkopgebied van het molecuul. Het is meestal beperkt tot het binnenste gedeelte van het celmembraan dat naar de cytoplasma . PS-fosfolipiden spelen een belangrijke rol bij celsignalering omdat hun aanwezigheid op het buitenmembraanoppervlak van stervende cellen signalen macrofagen om ze te verteren. PS binnen bloedplaatjes bloedcellen helpen bij het bloedstollingsproces.

Fosfatidylinositol komt minder vaak voor in celmembranen dan PC, PE of PS. Inositol is gebonden aan de fosfaatgroep in dit fosfolipide. Fosfatidylinositol wordt in veel celtypes en weefsels, maar komt vooral veel voor in de brein . Deze fosfolipiden zijn belangrijk voor de vorming van andere moleculen die betrokken zijn bij celsignalering en helpen binden eiwitten en koolhydraten naar het buitenste celmembraan.

Belangrijkste leerpunten

• Fosfolipiden zijn samengesteld uit een aantal componenten, waaronder twee vetzuren, een glyceroleenheid, een fosfaatgroep en een polair molecuul. Qua polymeer behoren fosfolipiden tot de lipidefamilie.
• Het poolgebied (kop) in de fosfaatgroep van een fosfolipide wordt aangetrokken door water. De vetzuurstaart wordt afgestoten door water.
• Fosfolipiden zijn een belangrijke en vitale component van celmembranen. Ze vormen een lipide dubbellaag.
• In de lipide dubbellaag zijn de hydrofiele koppen zo opgesteld dat ze zowel naar het cytosol als naar de extracellulaire vloeistof zijn gericht. De hydrofobe staarten zijn weg van zowel het cytosol als de extracellulaire vloeistof.
• Fosfolipiden verschillen in grootte, vorm en chemische samenstelling. Het type molecuul dat aan de fosfaatgroep van fosfolipiden is gebonden, bepaalt de klasse ervan.
• Er zijn vier hoofdtypen fosfolipiden die betrokken zijn bij de vorming van het celmembraan: fosfatidylcholine, fosfatidylethanolamine, fosfatidylserine en fosfatidylinositol.

bronnen

• Kelly, Karen en René Jacobs. 'Fosfolipide biosynthese.' Plantaardige triacylglycerolsynthese - AOCS Lipid Library , lipidlibrary.aocs.org/Biochemistry/content.cfm?ItemNumber=39191.