fosfolipider er væsentligt involveret i strukturen af cellemembraner. Det er komplekse lipider, der indeholder en phosphorsyreesterbinding. De er også amfifile, fordi de har et hydrofilt og et lipofilt område.
Hvad er phospholipider?
Phospholipider er glycerol- eller sfingosinestere med to fedtsyremolekyler og en phosphorsyrerest, som igen kan forestres med forskellige alkoholer. De er de grundlæggende byggesten i cellemembraner og celleorganeller.
Der danner de et dobbelt lipidlag, der adskiller det intracellulære rum og det ekstracellulære rum. Begge værelser har vandige miljøer, hvis molekyler ikke kommer i kontakt med hinanden. Phospholipidmolekylerne indeholder hver et hydrofilt og et lipofilt område. Det hydrofile område er repræsenteret af glycerin og phosphatgruppen og også ofte af den alkohol, der er forestret på phosphatgruppen. Det lipofile område er placeret på fedtsyreresterne. De lipofile grupper aggregerer, medens de hydrofile grupper er tilbageholdende med hinanden.
Lipid-dobbeltlaget indeholder to hydrofile lag, der afgrænser cellen udefra og indefra. Det lipofile område ligger inden for det dobbelte lag. Phospholipiderne er opdelt i phosphoglycerider og sfingomyeliner. Endvidere kan phosphorsyreresterne forestres med blandt andet cholin, ethanolamin eller serin. I tilfælde af phosphoglycerider resulterer dette i phosphatidylcholiner (lecithin), phosphatidylethanolaminer eller phosphatidylseriner.
Funktion, effekt og opgaver
Fosfolipiderne repræsenterer hovedkomponenten i biomembranen.I denne funktion adskiller de celleindretningen fra det omgivende område. Den samtidige hydrofilicitet og lipofilicitet gør det muligt for phospholipiderne at fungere som et grænselag mellem vand og olie.
Så fedtlignende stoffer afsættes på den lipofile ende af molekylet. Polare stoffer og vandige opløsninger binder sig i det hydrofile område. Både vand, vandopløselige forbindelser og vanduopløselige, men fedtopløselige forbindelser bringes i opløsning på samme tid. I vand danner phospholipider altid dobbeltlag, hvis hydrofile molekylære dele peger mod vandet og deres lipofile molekylregioner væk fra vandet. På samme tid danner membranerne rum, inden for hvilke biokemiske reaktioner kan finde sted uforstyrret af ydre påvirkninger. De ikke-polære regioner af phospholipiderne bidrager til deres fluiditet.
De ikke-polære fedtsyrerester akkumuleres her, men på grund af den ikke-polaritet er de molekylære interaktioner her svage. På denne måde kan carbonhydridhalene skifte lidt mod hinanden. De hydrofile hoveder er faktisk modvillige mod hinanden. Der er dog stærkere bindende kræfter for polære molekyler. På grund af cellemembranens lipofile karakter adskilles to vandige miljøer fra hinanden, så biokemiske reaktioner kan finde sted uforstyrret i begge områder. Ved hjælp af transportproteiner kan molekyler eller ioner selektivt transporteres via kanalerne, der er indbygget i dobbeltmembranlaget.
Receptorer til stede i dobbeltmembranen sender signaler inde i cellen. Vesikler kan splitte membranen, som består af phospholipider, og kan absorbere stoffer, der er fremmed for cellen, eller frigive enzymer eller hormoner til det ekstracellulære område. Ud over dets funktion som en membrankomponent tjener lecithin også som et udgangsmateriale til dannelse af neurotransmitterne acetylcholin og noradrenalin. Det spiller også en vigtig rolle i fedtfordøjelsen.
Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier
Phosphatidylcholin (lecithin), phosphatidylethanolamin, phosphatidylserin, phosphatidylinositol og sfingolipider er til stede som phospholipider i membranerne. Derudover sikrer kolesterol og dets derivater membranens fluiditet. Lipiderne, der vender mod celleoverfladen, kan glycosyleres.
Syntesen af phospholipider finder sted i det glatte endoplasmatiske retikulum. Derfra transporteres molekylerne til deres destination i form af vesikler og indbygges i membranen. I den menneskelige krop findes et særligt stort antal phospholipider i hjernen, knoglemarv, lever eller hjerte ud over deres normale forekomst i hver cellemembran. Mad, der er specielt rig på phospholipider, er æggeblommer, frø, rødder, knolde, svampe, gær og vegetabilske olier.
Sygdomme og lidelser
Det såkaldte antiphospholipid-syndrom er kendt i forbindelse med phospholipider. Denne sygdom forekommer hovedsageligt hos kvinder og er kendetegnet ved en øget forekomst af arterielle og venøse tromboser.
Dette resulterer ofte i hjerteanfald, slagtilfælde, lungeembolismer eller tromboser. Paradoksale blødninger forekommer i huden, hvilket fører til øget forbrug af blodplader. Misforhold er almindelige. Årsagen til denne tilstand er en autoimmun lidelse. Immunsystemet er rettet mod visse phospholipider, såsom cardiolipin eller protrombin. Imidlertid er disse altid antistoffer mod de phospholipid-associerede proteiner. Syndromet forekommer både alene og i sammenhæng med forskellige autoimmune sygdomme, der hører til den reumatiske gruppe af former.
Den mest almindelige underliggende sygdom er systemisk lupus erythematosus (SLE). Et antiphospholipid-syndrom kan også udvikle sig i forbindelse med ondartede tumorer eller HIV. Sekundært antiphosfolipidsyndrom kan også forekomme ved reumatoid arthritis, lupus erythematosus eller Sjögrens syndrom. Proteinet beta-2-glycoprotein I spiller en vigtig rolle i sygdommens patogenese. Det er til stede som en monomer i blodet og binder blandt andet til cellemembranen af monocytter og thrombocytter, hvorpå blodpladerne aktiveres.
Når bindingen bindes til cellemembranen, ændrer molekylet dens konformation, hvilket gør det sårbart over for angreb fra specifikke antistoffer. Der dannes en dimer, der kan binde til forskellige receptorer placeret i membranen. Som et resultat aktiveres thrombus-dannelse. Der er også en særlig form for sygdommen, der især rammer unge mænd mellem to og fire år. Dette er det sjældne Hughes-Stovin syndrom med lignende symptomer.
