Читать книгу Fizjologia żywienia - Группа авторов - Страница 50

Fosfolipidy to lipidy, które oprócz alkoholu (glicerolu w glikofosfolipidach i sfingozyny w sfingofosfolipidach) posiadają resztę kwasu fosforowego. Kwas fosforowy zawarty w fosfolipidach poprzez wiązanie estrowe łączy się z innym aminoalkoholem (choliną, etanoloaminą lub seryną) lub alkoholem cyklicznym – inozytolem.

Ich główną funkcją jest budowanie błon biologicznych, zarówno komórkowych, jak i wewnątrzkomórkowych dzielących komórkę na liczne przedziały.

Możliwość budowania błon biologicznych zawdzięczają fosfolipidy swoim właściwościom amfipatycznym. Grupę hydrofilową stanowią reszta kwasu fosforowego oraz dołączony do niej alkohol (to tzw. polarna głowa). Hydrofobowe ogony są łańcuchami węglowodorowymi kwasów tłuszczowych związanych poprzez wiązanie estrowe z glicerolem lub sfingozyną. W błonach biologicznych hydrofilowe głowy obracają się w stronę środowiska wodnego, a hydrofobowe ogony skierowane są do wnętrza błony.

Tabela 5.2. Wybrane kwasy tłuszczowe nienasycone

Inne funkcje fosfolipidów są następujące:

● wchodzą w skład żółci, odgrywając rolę naturalnych detergentów, rozpuszczają cholesterol i biorą udział w transporcie rozłożonych lipidów do błony enterocytów, tworząc wraz solami kwasów żółciowych tzw. micele;

● zakotwiczają niektóre białka w błonach biologicznych;

● biorą udział w transdukcji sygnału wewnątrz komórki;

● są składnikami surfaktantu, który wyścielając pęcherzyki płucne, chroni je przed zapadaniem się;

● są składnikiem lipoprotein osocza, co umożliwia transport hydrofobowych lipidów we krwi.

Glicerofosfolipidy

Glicerofosfolipidy są pochodnymi kwasu fosfatydowego (jest to ester glicerolu i dwóch kwasów tłuszczowych przyłączonych w pozycji sn-1 i sn-2 oraz kwasu fosforowego przyłączonego w położeniu sn-3 glicerolu). Ten najprostszy fosfolipid jest związkiem pośrednim w syntezie wszystkich pozostałych glicerofosfolipidów oraz triglicerydów. Błony komórkowe zbudowane są z bardziej złożonych glicerofosfolipidów. W ich budowie chemicznej wyróżnia się jeszcze dołączony do reszty kwasu fosforowego związek alkoholowy zawierający grupę –OH. Najczęściej jest to cholina, seryna, etanoloamina, inozytol lub druga cząsteczka glicerolu.

Fosfolipidy w największej ilości występujące w organizmie człowieka to fosfatydylocholina (potocznie nazywana lecytyną), fosfatydyloetanoloamina (występująca pod nazwą kefalina), fosfatydyloseryna czy fosfatydyloinozytol. Wszystkie te związki budują błony komórkowe, ale niektóre z nich pełnią jeszcze inne funkcje w organizmie.

Fosfatydylocholina (lecytyna)

Jest aktywnym związkiem powierzchniowo czynnym i wchodzi w skład surfaktantu (dipalmitoilolecytyna).

Stanowi zapas choliny, która odgrywa ważną rolę w przekaźnictwie nerwowym, natomiast jako acetylocholina stanowi zapas labilnych grup metylowych.

Fosfatydyloinozytol

Uczestniczy w zakotwiczaniu enzymów w błonie komórkowej, co zapewnia im większą mobilność. W ten sposób z fosfoinozytolem łączy się fosfataza alkaiczna zlokalizowana w błonach komórkowych enterocytów, acetylocholinoesteraza – w błonach postsynaptycznych neuronów czy lipaza lipoproteinowa – w śródbłonku naczyń krwionośnych.

Jest również prekursorem wtórnych przekaźników sygnału. Po połączeniu się hormonu ze swoim receptorem fosfatydyloinozytol jest hydrolizowany do diacyloglicerolu i trifosforanu inozytolu, które w komórkach pełnią istotne funkcje jako cząsteczki sygnałowe.

Plazmalogeny

Są to związki, w których w położeniu sn-1 glicerolu zamiast wiązania estrowego występuje wiązanie eterowe przyłączające długołańcuchowy, nienasycony alkohol (najczęściej jest to fosfatydyloamina, ale także cholina, seryna lub inozytol). Plazmalogeny występują w błonie komórkowej tworzącej otoczki mielinowe w mózgu i w mięśniach (np. w mięśniu sercowym). Stanowią tam ponad 10% wszystkich fosfolipidów.

Sfingofosfolipidy

W sfingofosfolipidach (sfingolipidach) alkoholem jest sfingozyna zawierająca 18-węglowy łańcuch, w którym przy C1 i C3 występuje grupa –OH, przy C2 – grupa aminowa, natomiast między C4 i C5 – wiązanie podwójne. Kwas tłuszczowy (najczęściej palmitynowy, stearynowy, lignocerynowy i nerwonowy) wiąże się z grupą aminową sfingozyny wiązaniem amidowym. Związek sfingozyny z kwasem tłuszczowym nazywa się ceramidem. Z ceramidów syntetyzowane są sfingomieliny, główne lipidy tkanki nerwowej. Powstają przez przyłączenie fosfocholiny do grupy hydroksylowej sfingozyny.

Sfingomielina pełni głównie funkcję strukturalną, budując osłonkę mielinową pokrywającą włókna nerwowe, zarówno we wszystkich nerwach obwodowych, jak i istoty szarej mózgu. Sfingolipidy biorą także udział w aktywacji szlaków sygnałowych, odgrywając rolę wtórnych przekaźników sygnału.

Glikolipidy

Z ceramidów powstają również glikosfingolipidy (glikolipidy, cerebrozydy). Są to związki, w których grupa –OH przy C1 ceramidów połączona jest wiązaniem O-glikozydowym z resztą cukrową (jedną lub kilkoma). W zależności od tego, jaki monosacharyd połączy się z ceramidem, wyróżnia się:

● galaktozyloceramid – zawiera resztę galaktozy (najczęściej występujący cukier w cerebrozydach), jest głównym glikosfingolipidem mózgu i tkanki nerwowej, w małych ilościach występuje także w błonie komórkowej każdej komórki;

● glukozyloceramid – zawiera resztę glukozy, dominuje w innych tkankach niż nerwowa, ale w małych ilościach występuje również w neuronach.

Funkcje cerebrozydów to:

● ochrona komórek przed niebezpiecznymi czynnikami zewnętrznymi;

● uczestnictwo w mechanizmie rozpoznawania molekularnego (złożone glikosfingolipidy);

● ceramidy i fosforany sfingozyny są cząsteczkami sygnałowymi w procesach hamujących apoptozę oraz redukujących negatywne skutki stresu.

Gangliozydy

Gangliozydy są to cerebrozydy (glukozyloceramidy) połączone z kwasem sjalowym. Występują w zewnętrznej warstwie błony komórkowej (mogą być z niej uwalniane do krwi, ich stężenie stanowi czynnik diagnostyczny).

Gangliozydy:

● pełnią funkcje receptorowe, często odpowiedzialne są za interakcje międzykomórkowe;

● razem z cholesterolem i sfingomieliną tworzą tratwy lipidowe błony komórkowej (są ich strukturalnym i funkcjonalnym komponentem, stabilizują strukturę tratwy), w których zakotwiczone są swoiste białka biorące udział w regulacji głównych procesów komórkowych, takich jak transdukcja sygnału, wzrost, różnicowanie, proliferacja.

Tratwy lipidowe są to mikrodomeny błonowe bogate w sfingolipidy i sterole (cholesterol), w których występują swoiste białka biorące udział w sygnalizacji komórkowej, adhezji i endocytozie.