FOSFOGLISERIDLER: YAPI, IŞLEVLER VE ÖRNEKLER - BIYOLOJI - 2025

Fosfogliseritler veya gliserofosfolipitlerdir biyolojik zarların lipid nitelikte bol moleküllerdir. Bir fosfolipid molekülü dört temel bileşenden oluşur: yağ asitleri, yağ asidine bağlı bir iskelet, bir fosfat ve buna bağlı bir alkol.

Genel olarak, gliserolün karbon 1'i üzerinde doymuş bir yağ asidi (sadece tek bağlar) bulunurken, karbon 2'de yağ asidi doymamış tiptedir (karbonlar arasında çift veya üçlü bağlar).

Yapı
Kaynağı: Makine tarafından okunabilen yazar sağlanmadı. Lennert B varsayıldı (telif hakkı taleplerine dayanarak). , Wikimedia Commons aracılığıyla

Hücre zarlarındaki en belirgin fosfogliseridler arasında sfingomiyelin, fosfatidilinositol, fosfatidilserin ve fosfatidiletanolamin bulunur.

Bu biyolojik moleküller açısından zengin besinler, diğerleri arasında balık, yumurta sarısı, bazı organ etleri, kabuklu deniz ürünleri ve fındık gibi beyaz etlerdir.

yapı

Bir fosfogliseridin bileşenleri

Bir fosfogliserid, dört temel yapısal elementten oluşur. İlki, yağ asitlerinin, bir fosfatın ve bir alkolün bağlı olduğu bir iskelettir - ikincisi fosfata bağlanır.

Fosfogliserid omurgası, gliserol veya sfingozinden oluşturulabilir. İlki üç karbonlu bir alkoldür, ikincisi ise daha karmaşık bir yapıya sahip başka bir alkoldür.

Gliserolde, karbon 1 ve 2'de bulunan hidroksil grupları, yağlı asitlerin iki büyük zincirli karboksil grubu tarafından esterleştirilir. 3. pozisyonda bulunan eksik karbon, bir fosforik asit ile esterleştirilir.

Gliserolün asimetrik bir karbonu olmamasına rağmen, alfa karbonları stereokimyasal olarak aynı değildir. Bu nedenle, bir fosfatın karşılık gelen karbonda esterleştirilmesi, moleküle asimetri verir.

Fosfogliseritlerdeki yağ asitlerinin özellikleri

Yağ asitleri, değişen uzunluk ve doymamışlık derecelerine sahip hidrokarbon zincirlerinden oluşan moleküllerdir ve bir karboksil grubunda son bulur. Bu özellikler önemli ölçüde değişir ve özelliklerini belirler.

Yağ asidi zinciri, doymuş tipteyse veya trans konumunda doymamışsa doğrusaldır. Aksine, cis tipi bir çift bağın varlığı zincirde bir bükülme yaratır, bu nedenle artık çoğu zaman olduğu gibi doğrusal olarak temsil edilmesine gerek yoktur.

Çift veya üçlü bağlara sahip yağ asitleri, biyolojik membranların durumunu ve fizikokimyasal özelliklerini önemli ölçüde etkiler.

Hidrofobik ve hidrofilik özellikler

Bahsedilen elementlerin her biri hidrofobik özellikleri bakımından farklılık gösterir. Yağ asitleri, lipidler, hidrofobik veya apolardır, yani suyla karışmazlar.

Buna karşılık, fosfolipidlerin geri kalan elementleri, polar veya hidrofilik özellikleri sayesinde, bir ortamda etkileşime girmelerine izin verir.

Bu şekilde, fosfogliseridler amfipatik moleküller olarak sınıflandırılır, bu da bir ucunun polar ve diğer ucunun apolar olduğu anlamına gelir.

Bir kibrit veya kibrit benzetmesini kullanabiliriz. Kibritin başı, yüklü fosfattan oluşan kutup başını ve fosfat grubu üzerindeki ikamelerini temsil eder. Kibritin uzaması, hidrokarbon zincirlerinden oluşan polar olmayan bir kuyrukla temsil edilir.

Polar yapıdaki gruplar, pH 7'de negatif bir yükle yüklenir. Bu, 2'ye yakın bir pk'ye sahip olan fosfat grubunun iyonlaşma fenomeni ve esterlenmiş grupların yüklerinden kaynaklanmaktadır. Yüklerin sayısı, incelenen fosfogliserid tipine bağlıdır.

Özellikleri

Biyolojik zarların yapısı

Lipitler, örneğin kloroform gibi organik çözücülerde çözünürlük sunan hidrofobik biyomoleküllerdir.

Bu moleküllerin çok çeşitli işlevleri vardır: konsantre enerjiyi depolayarak yakıt olarak rol oynarlar; sinyal molekülleri olarak; ve biyolojik zarların yapısal bileşenleri olarak.

Doğada, var olan en bol lipid grubu fosfogliseridlerdir. Ana işlevleri yapısaldır, çünkü tüm hücre zarlarının bir parçasıdırlar.

Biyolojik zarlar, çift katman şeklinde gruplandırılmıştır. Bu, lipidlerin hidrofobik kuyruklarının çift katmanın iç kısmına ve kutup başlarının hücrenin dışına ve içine baktığı iki katman halinde gruplandığı anlamına gelir.

Bu yapılar çok önemlidir. Hücreyi sınırlarlar ve diğer hücrelerle ve hücre dışı ortamla maddelerin değişiminden sorumludurlar. Bununla birlikte, zarlar, fosfogliseritler dışındaki diğer lipit moleküllerini ve ayrıca maddelerin aktif ve pasif taşınmasına aracılık eden bir protein yapısına sahip molekülleri içerir.

İkincil işlevler

Biyolojik zarların bir parçası olmanın yanı sıra, fosfogliseridler hücresel ortamdaki diğer işlevlerle ilişkilidir. Bazı çok spesifik lipitler, sinirleri örten madde olan miyelin zarlarının bir parçasıdır.

Bazıları, sinyallerin hücresel ortama alınması ve iletilmesinde mesaj görevi görebilir.

Metabolizma

sentez

Fosfogliseritlerin sentezi, fosfatidik asit molekülü ve ayrıca triasilgliserol gibi ara metabolitlerden başlayarak gerçekleştirilir.

Aktive edilmiş bir nükleotid CTP (sitidin trifosfat), pirofosfat reaksiyonunun sağdaki reaksiyonu desteklediği CDP-diasilgliserol adlı bir ara ürün oluşturur.

Fosfatidil adı verilen kısım, belirli alkollerle reaksiyona girer. Bu reaksiyonun ürünü, fosfatidilserin veya fosfatidil inositol dahil olmak üzere fosfogliseridlerdir. Fosfatidil etanolamin veya fosfatidilkolin, fosfatidilserinden elde edilebilir.

Bununla birlikte, son bahsedilen fosfogliseridleri sentezlemek için alternatif yollar vardır. Bu yol, CTP'ye bağlanarak kolin veya etanolaminin aktivasyonunu içerir.

Daha sonra, son ürün olarak fosfatidil etanolamin veya fosfatidilkolin elde ederek onları fosfatidat ile birleştiren bir reaksiyon meydana gelir.

bozulma

Fosfogliseridlerin parçalanması, fosfolipaz adı verilen enzimler tarafından gerçekleştirilir. Reaksiyon, fosfogliseridleri oluşturan yağ asitlerinin salınmasını içerir. Canlı organizmaların tüm dokularında bu reaksiyon sürekli gerçekleşir.

Birkaç fosfolipaz türü vardır ve saldıkları yağ asidine göre sınıflandırılırlar. Bu sınıflandırma sistemini takiben, A1, A2, C ve D lipazları arasında ayrım yapıyoruz.

Fosfolipazlar doğada her yerde bulunur ve onları farklı biyolojik varlıklarda buluruz. Bağırsak suyu, belirli bakterilerin salgıları ve yılan zehiri, fosfolipaz bakımından yüksek maddelere örnektir.

Bu bozunma reaksiyonlarının son ürünü gliserol-3-fosfattır. Böylece, serbest bırakılan bu ürünler artı serbest yağ asitleri, yeni fosfolipidleri sentezlemek için yeniden kullanılabilir veya diğer metabolik yollara yönlendirilebilir.

Örnekler

fosfatidat

Yukarıda tarif edilen bileşik, en basit fosfogliseriddir ve fosfatidat veya ayrıca diaçilgliserol 3-fosfat olarak adlandırılır. Fizyolojik ortamda çok bol olmamasına rağmen, daha karmaşık moleküllerin sentezi için anahtar bir unsurdur.

Fosfatidattan türetilen fosfogliseridler

En basit fosfogliserid molekülünden, çok önemli biyolojik rollere sahip daha karmaşık elementlerin biyosentezi gerçekleşebilir.

Fosfatidatın fosfat grubu, hidroksil alkol grubu ile esterleştirilir - bir veya daha fazla olabilir. Folfogliseritlerin en yaygın alkolleri serin, etanolamin, kolin, gliserol ve inositoldür. Bu türevler aşağıda açıklanacaktır:

phosphatidylethanolamine

İnsan dokularının bir parçası olan hücre zarlarında, fosfatidiletanolamin bu yapıların önemli bir bileşenidir.

Konum 1 ve 2'de bulunan hidroksillerdeki yağ asitleri ile esterleştirilmiş bir alkolden oluşurken, 3 konumunda amino alkol etanolamin ile esterlenmiş bir fosfat grubu buluyoruz.

Fosfatidilserin

Genel olarak, bu fosfogliserid, hücrelerin iç kısmına - yani sitozolik tarafına - bakan tek tabakada bulunur. Programlanmış hücre ölümü sürecinde, fosfatidilserin dağılımı değişir ve hücre yüzeyinde bulunur.

fosfatidilinositol

Fosfatidilinositol, hem hücre zarında hem de hücre altı bileşenlerinin zarlarında düşük oranlarda bulunan bir fosfolipiddir. Hücresel iletişim olaylarına katıldığı ve hücrenin iç ortamında değişikliklere neden olduğu bulunmuştur.

sfingomiyelin

Fosfolipidler grubunda, sfingomyelin, yapısı alkol gliserolden türetilmeyen zarlarda bulunan tek fosfolipiddir. Bunun yerine iskelet sfingozinden oluşur.

Yapısal olarak, bu son bileşik aminoalkoller grubuna aittir ve çift bağlı uzun bir karbon zincirine sahiptir.

Bu molekülde omurgadaki amino grubu, amid tipi bir bağ yoluyla bir yağ asidine bağlanır. Birlikte, iskeletin birincil hidroksil grubu, fosfotilkoline esterleştirilir.

plazmalojenler

Plazmalojenler, esas olarak etanolamin, kolin ve serinden oluşan başlara sahip fosfogliseritlerdir. Bu moleküllerin işlevleri tam olarak açıklanmamıştır ve literatürde onlar hakkında çok az bilgi vardır.

Vinil eter grubu kolayca oksitlendiğinden, plazmalojenler oksijensiz radikallerle reaksiyona girebilir. Bu maddeler, ortalama hücresel metabolizmanın ürünleridir ve hücresel bileşenlere zarar verdikleri bulunmuştur. Ek olarak, yaşlanma süreçleriyle de ilişkilendirilmiştir.

Bu nedenle, plazmalojenlerin olası bir işlevi, hücre bütünlüğü üzerinde potansiyel olarak olumsuz etkilere sahip olabilen serbest radikalleri yakalamaktır.

Referanslar

1. Berg, JM, Stryer, L. ve Tymoczko, JL (2007). Biyokimya. Tersine döndüm.
2. Devlin, TM (2004). Biyokimya: klinik uygulamaları olan ders kitabı. Tersine döndüm.
3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, CS ve Yáñez, E. (2011). Biyokimya. Temel kavramlar. Pan American.
4. Melo, V., Ruiz, VM ve Cuamatzi, O. (2007). Metabolik süreçlerin biyokimyası. Reverte.
5. Nagan, N. ve Zoeller, RA (2001). Plazmalojenler: biyosentez ve fonksiyonlar. Lipid araştırmalarında ilerleme, 40 (3), 199-229.
6. Pertierra, AG, Olmo, R., Aznar, CC ve López, CT (2001). Metabolik biyokimya. Editör Tebar.
7. Voet, D., Voet, JG ve Pratt, CW (2014). Biyokimyanın Temelleri. Artmed Editör.