Φωσφολιπίδια

Φωσφολιπίδια εμπλέκονται σημαντικά στη δομή των κυτταρικών μεμβρανών. Είναι σύνθετα λιπίδια που περιέχουν δεσμό εστέρα φωσφορικού οξέος. Είναι επίσης αμφίφιλα επειδή έχουν υδρόφιλη και λιπόφιλη περιοχή.

Τι είναι τα φωσφολιπίδια;

Τα φωσφολιπίδια είναι εστέρες γλυκερόλης ή σφιγγοσίνης με δύο μόρια λιπαρών οξέων και ένα υπόλειμμα φωσφορικού οξέος, οι οποίοι με τη σειρά τους μπορούν να εστεροποιηθούν με διάφορες αλκοόλες. Είναι τα βασικά δομικά στοιχεία των κυτταρικών μεμβρανών και των κυτταρικών οργανικών.

Εκεί σχηματίζουν ένα στρώμα διπλού λιπιδίου που διαχωρίζει τον ενδοκυτταρικό χώρο από τον εξωκυτταρικό χώρο. Και τα δύο δωμάτια έχουν υδάτινα περιβάλλοντα, τα μόρια των οποίων δεν έρχονται σε επαφή μεταξύ τους. Τα φωσφολιπιδικά μόρια το καθένα περιέχουν υδρόφιλη και λιπόφιλη περιοχή. Η υδρόφιλη περιοχή αντιπροσωπεύεται από τη γλυκερίνη και τη φωσφορική ομάδα και επίσης συχνά από την αλκοόλη εστεροποιημένη στην φωσφορική ομάδα. Η λιπόφιλη περιοχή βρίσκεται στα υπολείμματα λιπαρών οξέων. Οι λιπόφιλες ομάδες συσσωματώνονται, ενώ οι υδρόφιλες ομάδες είναι απρόθυμες μεταξύ τους.

Η λιπιδική διπλή στιβάδα περιέχει δύο υδρόφιλα στρώματα, τα οποία οριοθετούν το κύτταρο από το εξωτερικό και από το εσωτερικό. Η λιπόφιλη περιοχή βρίσκεται εντός του διπλού στρώματος. Τα φωσφολιπίδια χωρίζονται σε φωσφογλυκερίδια και σφιγγομυελίνες. Επιπλέον, τα υπολείμματα φωσφορικού οξέος μπορούν να εστεροποιηθούν μεταξύ άλλων με χολίνη, αιθανολαμίνη ή σερίνη. Στην περίπτωση των φωσφογλυκεριδίων, αυτό έχει ως αποτέλεσμα φωσφατιδυλοχολίνες (λεκιθίνη), φωσφατιδυλαιθανολαμίνες ή φωσφατιδυλοσερίνες.

Λειτουργία, εφέ & εργασίες

Τα φωσφολιπίδια αντιπροσωπεύουν το κύριο συστατικό της βιομεμβράνης. Σε αυτή τη λειτουργία διαχωρίζουν το εσωτερικό του κυττάρου από τη γύρω περιοχή. Η ταυτόχρονη υδροφιλία και λιποφιλία επιτρέπει στα φωσφολιπίδια να δρουν ως οριακό στρώμα μεταξύ νερού και λαδιού.

Έτσι λιπαρές ουσίες συσσωρεύονται στο λιπόφιλο άκρο του μορίου. Οι πολικές ουσίες και τα υδατικά διαλύματα δεσμεύονται στην υδρόφιλη περιοχή. Τόσο το νερό, οι υδατοδιαλυτές ενώσεις όσο και οι αδιάλυτες στο νερό αλλά λιποδιαλυτές ενώσεις μεταφέρονται στο διάλυμα ταυτόχρονα. Στο νερό, τα φωσφολιπίδια σχηματίζουν πάντα διπλές στιβάδες, των οποίων τα υδρόφιλα μοριακά μέρη δείχνουν προς το νερό και των οποίων τα λιπόφιλα μοριακά μέρη δείχνουν μακριά από το νερό. Ταυτόχρονα, οι μεμβράνες σχηματίζουν χώρους εντός των οποίων μπορούν να πραγματοποιηθούν βιοχημικές αντιδράσεις χωρίς διαταραχές από εξωτερικές επιδράσεις. Οι μη πολικές περιοχές των φωσφολιπιδίων συμβάλλουν στη ρευστότητά τους.

Τα υπολείμματα μη πολικών λιπαρών οξέων συσσωρεύονται εδώ, αλλά λόγω της μη πολικότητας, οι μοριακές αλληλεπιδράσεις είναι αδύναμες εδώ. Με αυτόν τον τρόπο, οι ουρές υδρογονανθράκων μπορούν να μετατοπιστούν ελαφρώς μεταξύ τους. Οι υδρόφιλες κεφαλές είναι πράγματι αντίθετες μεταξύ τους. Ωστόσο, υπάρχουν ισχυρότερες δυνάμεις σύνδεσης για πολικά μόρια. Λόγω του λιπόφιλου χαρακτήρα της κυτταρικής μεμβράνης, δύο υδατικά περιβάλλοντα διαχωρίζονται το ένα από το άλλο έτσι ώστε οι βιοχημικές αντιδράσεις να μπορούν να λαμβάνουν χώρα χωρίς διαταραχές και στις δύο περιοχές. Χρησιμοποιώντας πρωτεΐνες μεταφοράς, μόρια ή ιόντα μπορούν να μεταφερθούν επιλεκτικά μέσω των καναλιών ενσωματωμένων στο στρώμα διπλής μεμβράνης.

Οι υποδοχείς που υπάρχουν μέσα στη διπλή μεμβράνη μεταδίδουν σήματα μέσα στο κελί. Τα κυστίδια μπορούν να χωρίσουν τη μεμβράνη, η οποία αποτελείται από φωσφολιπίδια, και μπορεί να απορροφήσει ουσίες ξένες στο κύτταρο ή να απελευθερώσει ένζυμα ή ορμόνες στην εξωκυτταρική περιοχή. Εκτός από τη λειτουργία του ως συστατικό της μεμβράνης, η λεκιθίνη χρησιμεύει επίσης ως αρχικό υλικό για το σχηματισμό των νευροδιαβιβαστών ακετυλοχολίνη και νοραδρεναλίνη. Παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στην πέψη του λίπους.

Εκπαίδευση, εμφάνιση, ιδιότητες και βέλτιστες τιμές

Φωσφατιδυλοχολίνη (λεκιθίνη), φωσφατιδυλαιθανολαμίνη, φωσφατιδυλοσερίνη, φωσφατιδυλοσινοτόλη και σφιγγολιπίδια υπάρχουν ως φωσφολιπίδια στις μεμβράνες. Επιπλέον, η χοληστερόλη και τα παράγωγά της διασφαλίζουν τη ρευστότητα της μεμβράνης. Τα λιπίδια που βλέπουν στην κυτταρική επιφάνεια μπορούν να γλυκοζυλιωθούν.

Η σύνθεση των φωσφολιπιδίων λαμβάνει χώρα στο ομαλό ενδοπλασματικό δίκτυο. Από εκεί, τα μόρια μεταφέρονται στον προορισμό τους με τη μορφή κυστιδίων και ενσωματώνονται στη μεμβράνη. Στο ανθρώπινο σώμα, ένας ιδιαίτερα μεγάλος αριθμός φωσφολιπιδίων βρίσκεται στον εγκέφαλο, το μυελό των οστών, το ήπαρ ή την καρδιά, εκτός από την φυσιολογική τους εμφάνιση σε κάθε κυτταρική μεμβράνη. Τροφές ιδιαίτερα πλούσιες σε φωσφολιπίδια είναι οι κρόκοι των αυγών, οι σπόροι, οι ρίζες, οι κόνδυλοι, τα μανιτάρια, η μαγιά και τα φυτικά έλαια.

Ασθένειες & Διαταραχές

Το αποκαλούμενο σύνδρομο αντιφωσφολιπιδίων είναι γνωστό σε σχέση με τα φωσφολιπίδια. Αυτή η ασθένεια εμφανίζεται κυρίως στις γυναίκες και χαρακτηρίζεται από αυξημένη συχνότητα εμφάνισης αρτηριακών και φλεβικών θρομβώσεων.

Αυτό συχνά οδηγεί σε καρδιακές προσβολές, εγκεφαλικά επεισόδια, πνευμονικές εμβολές ή θρομβώσεις. Η παράδοξη αιμορραγία εμφανίζεται στο δέρμα, οδηγώντας σε αυξημένη κατανάλωση αιμοπεταλίων. Οι αποβολές είναι συχνές. Η αιτία αυτής της κατάστασης είναι μια αυτοάνοση διαταραχή. Το ανοσοποιητικό σύστημα στρέφεται εναντίον ορισμένων φωσφολιπιδίων όπως η καρδιολιπίνη ή η προθρομβίνη. Ωστόσο, αυτά είναι πάντα αντισώματα κατά των πρωτεϊνών που σχετίζονται με τα φωσφολιπίδια. Το σύνδρομο εμφανίζεται μόνο του και στο πλαίσιο διαφόρων αυτοάνοσων ασθενειών που ανήκουν στη ρευματική ομάδα μορφών.

Η πιο κοινή υποκείμενη ασθένεια είναι ο συστηματικός ερυθηματώδης λύκος (SLE). Ένα σύνδρομο αντιφωσφολιπιδίων μπορεί επίσης να αναπτυχθεί στο πλαίσιο κακοήθων όγκων ή του HIV. Το δευτερογενές αντιφωσφολιπιδικό σύνδρομο μπορεί επίσης να εμφανιστεί σε ρευματοειδή αρθρίτιδα, ερυθηματώδη λύκο ή σύνδρομο Sjögren. Η πρωτεΐνη βήτα-2-γλυκοπρωτεΐνη Ι παίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεση της νόσου. Είναι παρούσα ως μονομερές στο αίμα και συνδέεται, μεταξύ άλλων, με την κυτταρική μεμβράνη των μονοκυττάρων και των θρομβοκυττάρων, οπότε ενεργοποιούνται τα αιμοπετάλια.

Όταν συνδέεται με την κυτταρική μεμβράνη, το μόριο αλλάζει τη διαμόρφωσή του, γεγονός που το καθιστά ευάλωτο σε προσβολή από συγκεκριμένα αντισώματα. Σχηματίζεται ένα διμερές που μπορεί να συνδεθεί με διάφορους υποδοχείς που βρίσκονται στη μεμβράνη. Ως αποτέλεσμα, ενεργοποιείται ο σχηματισμός θρόμβων. Υπάρχει επίσης μια ειδική μορφή της νόσου που προσβάλλει ιδιαίτερα τους νεαρούς άνδρες ηλικίας δύο έως τεσσάρων ετών. Αυτό είναι το σπάνιο σύνδρομο Hughes-Stovin με παρόμοια συμπτώματα.