phosphoglycerides atau gliserofosfolipid adalah molekul berlimpah alam lipid dalam membran biologis. Molekul fosfolipid terdiri dari empat komponen dasar: asam lemak, kerangka yang melekat pada asam lemak, fosfat, dan alkohol yang melekat pada yang terakhir.
Umumnya pada karbon 1 gliserol terdapat asam lemak jenuh (hanya ikatan tunggal), sedangkan pada karbon 2 asam lemaknya berjenis tidak jenuh (ikatan rangkap dua atau rangkap tiga antar karbon).
Sumber Struktur : Tidak ada penulis yang dapat dibaca mesin yang disediakan. Lennert B diasumsikan (berdasarkan klaim hak cipta). [Domain publik], melalui Wikimedia Commons
Di antara fosfogliserida paling menonjol dalam membran sel yang kita miliki: sphingomyelin, phosphatidylinositol, phosphatidylserine dan phosphatidylethanolamine.
Makanan yang kaya akan molekul biologis ini antara lain daging putih seperti ikan, kuning telur, beberapa jeroan, kerang, dan kacang-kacangan.
Indeks artikel
Struktur
Komponen fosfogliserida
Sebuah fosfogliserida terdiri dari empat unsur struktural dasar. Yang pertama adalah kerangka tempat asam lemak, fosfat, dan alkohol melekat – yang terakhir melekat pada fosfat.
Tulang punggung fosfogliserida dapat dibentuk dari gliserol atau sfingosin. Yang pertama adalah alkohol tiga karbon, sedangkan yang terakhir adalah alkohol lain dengan struktur yang lebih kompleks.
Dalam gliserol, gugus hidroksil pada karbon 1 dan 2 diesterifikasi oleh dua gugus karboksil rantai besar asam lemak. Karbon yang hilang, terletak di posisi 3, diesterifikasi dengan asam fosfat.
Meskipun gliserol tidak memiliki karbon asimetris, karbon alfa tidak identik secara stereokimia. Dengan demikian, esterifikasi fosfat pada karbon yang sesuai memberikan asimetri pada molekul.
Karakteristik asam lemak dalam fosfogliserida
Asam lemak adalah molekul yang terdiri dari rantai hidrokarbon dengan panjang dan derajat ketidakjenuhan yang bervariasi, dan berakhir pada gugus karboksil. Karakteristik ini sangat bervariasi, dan menentukan sifat-sifatnya.
Rantai asam lemak linier jika bertipe jenuh atau tidak jenuh pada posisi trans . Sebaliknya, adanya ikatan rangkap bertipe cis menciptakan lilitan pada rantai, sehingga tidak perlu lagi direpresentasikan secara linier, seperti yang sering terjadi.
Asam lemak dengan ikatan rangkap atau rangkap tiga secara signifikan mempengaruhi keadaan dan karakteristik fisikokimia membran biologis.
Sifat hidrofobik dan hidrofilik
Masing-masing unsur yang disebutkan berbeda dalam hal sifat hidrofobiknya. Asam lemak, sebagai lipid, bersifat hidrofobik atau apolar, yang berarti tidak bercampur dengan air.
Sebaliknya, sisa unsur fosfolipid memungkinkan mereka untuk berinteraksi di lingkungan, berkat sifat polar atau hidrofiliknya.
Dengan cara ini, fosfogliserida diklasifikasikan sebagai molekul amfipatik, yang berarti bahwa salah satu ujungnya bersifat polar dan ujung lainnya bersifat apolar.
Kita bisa menggunakan analogi kecocokan atau match. Kepala korek api mewakili kepala kutub yang terdiri dari fosfat bermuatan dan substitusinya pada gugus fosfat. Perpanjangan kecocokan diwakili oleh ekor nonpolar, yang dibentuk oleh rantai hidrokarbon.
Gugus yang bersifat polar bermuatan pada pH 7, dengan muatan negatif. Hal ini disebabkan oleh fenomena ionisasi gugus fosfat, yang memiliki pk mendekati 2, dan muatan gugus teresterifikasi. Jumlah muatan tergantung pada jenis fosfogliserida yang dipelajari.
Fitur
Struktur membran biologis
Lipid adalah biomolekul hidrofobik yang menyajikan kelarutan dalam pelarut organik – seperti kloroform, misalnya.
Molekul-molekul ini memiliki berbagai macam fungsi: memenuhi peran sebagai bahan bakar dengan menyimpan energi terkonsentrasi; sebagai molekul sinyal; dan sebagai komponen struktural membran biologis.
Di alam, kelompok lipid yang paling melimpah yang ada adalah fosfogliserida. Fungsi utama mereka adalah struktural, karena mereka adalah bagian dari semua membran sel.
Membran biologis dikelompokkan dalam bentuk bilayer. Ini berarti bahwa lipid dikelompokkan menjadi dua lapisan, di mana ekor hidrofobiknya menghadap bagian dalam bilayer dan kepala kutub menghadap bagian luar dan dalam sel.
Struktur ini sangat penting. Mereka membatasi sel dan bertanggung jawab untuk pertukaran zat dengan sel lain dan dengan lingkungan ekstraseluler. Namun, membran mengandung molekul lipid lain selain fosfogliserida, dan juga molekul protein yang memediasi transpor aktif dan pasif zat.
Fungsi sekunder
Selain menjadi bagian dari membran biologis, fosfogliserida dikaitkan dengan fungsi lain dalam lingkungan seluler. Beberapa lipid yang sangat spesifik adalah bagian dari membran mielin, zat yang menutupi saraf.
Beberapa dapat bertindak sebagai pesan dalam menangkap dan mentransmisikan sinyal ke lingkungan seluler.
Metabolisme
Perpaduan
Sintesis fosfogliserida dilakukan mulai dari metabolit antara seperti molekul asam fosfatidat dan juga triasilgliserol.
Nukleotida CTP yang diaktifkan (sitidin trifosfat) membentuk zat antara yang disebut CDP-diasilgliserol, di mana reaksi pirofosfat mendukung reaksi di sebelah kanan.
Bagian yang disebut fosfatidil bereaksi dengan alkohol tertentu. Produk dari reaksi ini adalah fosfogliserida, termasuk fosfatidilserin atau fosfatidil inositol. Phosphatidyl ethanolamine atau phosphatidylcholine dapat diperoleh dari phosphatidylserine.
Namun, ada rute alternatif untuk mensintesis fosfogliserida yang disebutkan terakhir. Jalur ini melibatkan aktivasi kolin atau etanolamin dengan mengikat CTP.
Selanjutnya, terjadi reaksi yang menyatukan mereka dengan fosfatidat, memperoleh fosfatidil etanolamina atau fosfatidilkolin sebagai produk akhir.
Degradasi
Pemecahan fosfogliserida dilakukan oleh enzim yang disebut fosfolipase. Reaksi melibatkan pelepasan asam lemak yang membentuk fosfogliserida. Di semua jaringan organisme hidup, reaksi ini berlangsung terus-menerus.
Ada beberapa jenis fosfolipase dan mereka diklasifikasikan menurut asam lemak yang dilepaskannya. Mengikuti sistem klasifikasi ini, kita membedakan antara lipase A1, A2, C dan D.
Fosfolipase ada di mana-mana di alam, dan kita menemukannya di entitas biologis yang berbeda. Jus usus, sekresi bakteri tertentu, dan bisa ular adalah contoh zat yang tinggi fosfolipase.
Produk akhir dari reaksi degradasi ini adalah gliserol-3-fosfat. Dengan demikian, produk yang dilepaskan ini ditambah asam lemak bebas dapat digunakan kembali untuk mensintesis fosfolipid baru atau diarahkan ke jalur metabolisme lainnya.
Contoh
fosfatidat
Senyawa yang dijelaskan di atas adalah fosfogliserida paling sederhana dan disebut fosfatidat, atau juga diasilgliserol 3-fosfat. Meskipun tidak sangat melimpah di lingkungan fisiologis, itu adalah unsur kunci untuk sintesis molekul yang lebih kompleks.
Fosfogliserida turunan fosfatidat
Dari molekul fosfogliserida yang paling sederhana, biosintesis unsur yang lebih kompleks dapat terjadi, dengan peran biologis yang sangat penting.
Gugus fosfat fosfatidat diesterifikasi dengan gugus hidroksil alkohol – dapat berupa satu atau lebih. Alkohol folfogliserida yang paling umum adalah serin, etanolamin, kolin, gliserol, dan inositol. Derivatif ini akan dijelaskan di bawah ini:
Phosphatidylethanolamine
Dalam membran sel yang merupakan bagian dari jaringan manusia, phosphatidylethanolamine adalah komponen yang menonjol dari struktur ini.
Ini terdiri dari alkohol yang diesterifikasi oleh asam lemak dalam hidroksil yang terletak di posisi 1 dan 2, sedangkan di posisi 3 kita menemukan gugus fosfat, diesterifikasi dengan amino alkohol etanolamin.
Fosfatidilserin
Umumnya, fosfogliserida ini ditemukan di lapisan tunggal yang menghadap bagian dalam – yaitu, sisi sitosol – sel. Selama proses kematian sel terprogram, distribusi fosfatidilserin berubah dan ditemukan di seluruh permukaan sel.
Fosfatidilinositol
Phosphatidylinositol adalah fosfolipid yang ditemukan dalam proporsi rendah baik di membran sel maupun di membran komponen subseluler. Telah ditemukan untuk berpartisipasi dalam peristiwa komunikasi seluler, menyebabkan perubahan dalam lingkungan internal sel.
Sfingomielin
Dalam kelompok fosfolipid, sfingomielin adalah satu-satunya fosfolipid yang ada dalam membran yang strukturnya tidak berasal dari alkohol gliserol. Sebaliknya, kerangka terdiri dari sphingosine.
Secara struktural, senyawa terakhir ini termasuk dalam kelompok aminoalkohol dan memiliki rantai karbon panjang dengan ikatan rangkap.
Dalam molekul ini, gugus amino pada tulang punggung terikat pada asam lemak melalui ikatan tipe amida. Bersama-sama, gugus hidroksil utama pada tulang punggung diesterifikasi menjadi fosfotilkolin.
Plasmalogens
Plasmallogens adalah fosfogliserida dengan kepala terbentuk terutama dari etanolamin, kolin dan serin. Fungsi molekul-molekul ini belum sepenuhnya dijelaskan dan hanya ada sedikit informasi tentang mereka dalam literatur .
Karena gugus vinil eter mudah teroksidasi, plasmalogens mampu bereaksi dengan radikal bebas oksigen. Zat-zat ini adalah produk dari metabolisme seluler rata-rata dan telah ditemukan merusak komponen seluler. Selain itu, mereka juga terkait dengan proses penuaan.
Oleh karena itu, kemungkinan fungsi plasmallogens adalah untuk menjebak radikal bebas yang berpotensi memiliki efek negatif pada integritas sel.
Referensi
- Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Biokimia . saya terbalik.
- Devlin, TM (2004). Biokimia: buku teks dengan aplikasi klinis . saya terbalik.
- Feduchi, E., Blasco, I., Romero, CS, & Yáñez, E. (2011). Biokimia. Konsep penting. Pan Amerika .
- Melo, V., Ruiz, VM, & Cuamatzi, O. (2007). Biokimia proses metabolisme . Kembalikan.
- Nagan, N., & Zoeller, RA (2001). Plasmalogens: biosintesis dan fungsi. Kemajuan dalam penelitian lipid , 40 (3), 199-229.
- Pertierra, AG, Olmo, R., Aznar, CC, & López, CT (2001). Biokimia metabolik . Redaksi Tebar.
- Voet, D., Voet, JG, & Pratt, CW (2014). Dasar-dasar Biokimia. Editor Seni.
