fosfolipider er betydelig involvert i strukturen til cellemembraner. De er komplekse lipider som inneholder en fosforsyreesterbinding. I tillegg er de amfifile fordi de har et hydrofilt og et lipofilt område.
Hva er fosfolipider?
Fosfolipider er glyserin- eller sfingosinestere med to fettsyremolekyler hver og en fosforsyrerest, som igjen kan forestres med forskjellige alkoholer. De er de grunnleggende byggesteinene i cellemembraner og celleorganeller.
Der danner de et dobbelt lipidlag som skiller det intracellulære rommet fra det ekstracellulære rommet. Begge rommene har vannholdige miljøer, hvis molekyler ikke kommer i kontakt med hverandre. Fosfolipidmolekylene inneholder hver et hydrofilt og et lipofilt område. Det hydrofile området er representert av glyserin og fosfatgruppen, og i tillegg ofte av alkoholen som er forestret på fosfatgruppen. Det lipofile området er på fettsyrerestene. De lipofile gruppene samles, mens de hydrofile gruppene er motvillige mot hverandre.
Lipid-dobbeltlaget inneholder to hydrofile lag som avgrenser cellen utenfra og fra innsiden. Det lipofile området ligger i dobbeltlaget. Fosfolipidene er delt inn i fosfoglyserider og sfingomyeliner. I tillegg kan fosforsyrarestene forestres med blant annet kolin, etanolamin eller serin. Når det gjelder fosfoglyserider, resulterer dette i fosfatidylkoliner (lecitin), fosfatidyletanolaminer eller fosfatidylseriner.
Funksjon, effekt og oppgaver
Fosfolipidene representerer hovedkomponenten i biomembranen.I denne funksjonen skiller de celleinnretningen fra det omkringliggende området. Samtidig hydrofilisitet og lipofilisitet gjør det mulig for fosfolipidene å fungere som et grensesjikt mellom vann og olje.
Så fettlignende stoffer fester seg til den lipofile enden av molekylet. Polare stoffer og vandige oppløsninger binder seg inn i det hydrofile området. Både vann, vannoppløselige forbindelser og vannuoppløselige, men fettløselige forbindelser bringes i løsning samtidig. I vann danner fosfolipider alltid doble lag, hvis hydrofile molekylære deler peker mot vannet og hvis lipofile molekylære deler peker bort fra vannet. Samtidig danner membranene rom der biokjemiske reaksjoner kan skje uforstyrret av ytre påvirkninger. De ikke-polare områdene av fosfolipidene bidrar til deres flytbarhet.
De ikke-polare fettsyreresidiene akkumuleres her, men på grunn av den ikke-polaritet er molekylinteraksjonene svake her. Så hydrokarbonhalene kan skifte litt mot hverandre. De hydrofile hodene er faktisk motvillige mot hverandre. Imidlertid er det sterkere bindingskrefter for polare molekyler. På grunn av cellemembranens lipofile karakter skilles to vandige omgivelser fra hverandre, slik at biokjemiske reaksjoner kan skje uforstyrret i begge områder. Ved hjelp av transportproteiner kan molekyler eller ioner selektivt transporteres gjennom kanalene som er innebygd i dobbeltmembranlaget.
Reseptorer som er til stede i dobbeltmembranen sender signaler inne i cellen. Vesikler kan splitte seg ut fra membranen, som består av fosfolipider, og kan absorbere stoffer som er fremmed for cellen eller frigjøre enzymer eller hormoner til det ekstracellulære området. I tillegg til sin funksjon som en membrankomponent, fungerer lecitin også som et utgangsmateriale for dannelse av nevrotransmitterne acetylkolin og noradrenalin. Det spiller også en viktig rolle i fettfordøyelsen.
Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier
Fosfatidylkolin (lecithin), fosfatidyletanolamin, fosfatidylserin, fosfatidylinositol og sfingolipider er til stede som fosfolipider i membranene. I tillegg sikrer kolesterol og dets derivater membranens flytbarhet. Lipidene som vender mot celleoverflaten kan glykosyleres.
Syntese av fosfolipider foregår i det glatte endoplasmatiske retikulum. Derfra blir molekylene fraktet til deres destinasjon i form av vesikler og bygget inn i membranen. I menneskekroppen finnes et spesielt stort antall fosfolipider i hjernen, benmargen, leveren eller hjertet, i tillegg til deres normale forekomst i hver cellemembran. Mat som er spesielt rik på fosfolipider er eggeplommer, frø, røtter, knoller, sopp, gjær og vegetabilske oljer.
Sykdommer og lidelser
Det såkalte antifosfolipidsyndromet er kjent i forbindelse med fosfolipider. Denne sykdommen forekommer hovedsakelig hos kvinner og er preget av en økt forekomst av arterielle og venøse tromboser.
Dette resulterer ofte i hjerteinfarkt, slag, lungeembolismer eller tromboser. Paradoksale blødninger oppstår i huden, noe som fører til økt forbruk av blodplater. Abort er vanlig. Årsaken til denne tilstanden er en autoimmun lidelse. Immunsystemet er rettet mot visse fosfolipider som kardiolipin eller protrombin. Imidlertid er dette alltid antistoffer mot de fosfolipid-assosierte proteinene. Syndromet forekommer både alene og i sammenheng med forskjellige autoimmune sykdommer som tilhører den revmatiske gruppen av former.
Den vanligste underliggende sykdommen er systemisk lupus erythematosus (SLE). Et antifosfolipidsyndrom kan også utvikle seg i sammenheng med ondartede svulster eller HIV. Sekundært antifosfolipidsyndrom kan også forekomme ved revmatoid artritt, lupus erythematosus eller Sjögrens syndrom. Proteinet beta-2-glykoprotein I spiller en viktig rolle i sykdomspatogenesen. Det er til stede som en monomer i blodet og binder blant annet til cellemembranen til monocytter og trombocytter, hvorpå blodplatene aktiveres.
Når bindingen bindes til cellemembranen, endrer molekylet sin konformasjon, noe som gjør det sårbart for angrep av spesifikke antistoffer. Det dannes en dimer som kan binde seg til forskjellige reseptorer lokalisert i membranen. Som et resultat blir trombedannelse aktivert. Det er også en spesiell form for sykdommen som særlig rammer unge menn mellom to og fire år. Dette er det sjeldne Hughes-Stovin syndrom med lignende symptomer.
