Uporabnik:Uvgzbefdn/Lipidi

Membranski lipidi so skupek snovi (podobne so maščobam in oljem), iz katerih sestoji lipidni dvosloj. V grobem jih delimo na fosfolipide, glikolipide in holesterol. En konec lipidov se topi v vodi (polaren) drugi pa v maščobah (nepolaren). V dvosloju kažejo polarni deli na zunajost dvosloja (proti zunanjosti in proti notranjosti celice) in nepolarni proti sredini dvosloja. Tako do neke mere ločimo zunanjost in notranjost celice. Vnos in izločanje snovi, ki jih celica porablja in izloča v procesih presnove, poteka preko struktur, sestavljenih iz določenih lipidov in določenih proteinov, ki opravljajo vlogo kanalčkov in por v membrani. Nekatere fiziološke funkcije zahtevajo, da se proteini zavrtijo in lateralno difundirajo. To omogočajo lipidi, pritrjeni na membranske proteine (robni lipidi), ter sami proteini s svojimi nepolarnimi deli, ki prodirajo med ogljikovodikove verige v nepolarnem delu dvosloja. Lipidi torej kot strukturni element ločujejo celico od okolja in ustvarijo podlago za membranske proteine. Včasih so menili, da je vloga lipidov le strukturna. Sedaj vemo, da imajo različni lipidi veliko funkcionalnih vlog: so nadzorna sredstva pri rasti in pritrjevanju celice, imajo vlogo pri sintezi ostalih bioloških molekul in povečajo aktivnost nekaterih encimov.

Fosfolipidi

Fosfolipide sestavljata dve dolgi nepolarni (hidrofobni) maščobni kislini (nenasičeni ali nasičeni nerazvejani alifatski ogljikovodikovi verigi s končno karboksilno skupino) vezani na fosforilirano hidrofilno alkoholno skupino, ki je:

• pri fosfogliceridih glicerol

• pri sfingolipidih sfingozin

Običajno je ena maščobna kislina nenasičena in druga nasičena, kar se kaže kot uvihanost na mestu multiple vezi, na primer palmitinska in oleinska kislina pri fosfogliceridu derivatu fosfotidilholina 1-palmiol-2-oleol-glicero-3-fosfoholinu. Nasičene maščobne kisline imajo večjo stično površino, so pakirane bolj na tesno in tvorijo toge agregate. Nenasičene so zvite in pakirane manj urejeno ter bolj gibljive.

Fosfogliceridi

Hidroksilni skupini na prvem in drugem ogljikovem atomu glicerola se estrita s karboksilnima skupinama maščobnih kislin. Kot emulgator se uporabljajo med drugim v sladoledu. So najpogostejši lipidi v membrani. V človeških eritrocitih protoplazemski sloj sestoji večinoma iz fosfotidiletanolamina in fosfotidilserina, eksoplazemski sloj pa iz fosfatidilholina in sfingolipida sfingomielina. Membrane živčnih celic vsebujejo razne vrste fosfogliceridov, ki se obnavljajo različno hitro v odvisnosti od strukture in mesta v različnih membranah različnih celic. Učinkovitost teh membran je v veliki meri odvisna od zastopanosti glicerofosfolipidov z različnimi lastnostmi. Dolžina ogljikovodikove verige maščobnih kislin in število nenasičenih atomov vpliva na nastanek lateralnih območij bogatih z nenasičenimi maščobnimi kislinami. Posledica receptorsko aktivirane razgradnje fosfogliceridov, ki jo povzročijo fosfolipaze A(1), A(2), C ali D s hidrolizo estrskih vezi, je sproščanje sekundarnih obveščavalcev: prostaglandina, eikozanoidov, faktorja aktiviranja trombocitov in diacilglicerola. Spremembe v fosfogliceridni sestavi živčnih celic, ki povzročajo spremembe v fluidnosti in prepustnosti membrane, so bile opažene pri nevroloških boleznih. Fosfogliceridi imajo vlogo tudi pri apoptozi, uravnavanju aktivnosti transporterjev in encimov.

Plazmalogeni

Pri plazmalogenih je maščobna kislina na prvi atom glicerola vezana z močnejšo etrsko vezjo namesto estrske vezi. Taka vez je bolj odporna na oksidativni stres, zato plazmalogene opazimo v membranah tkiv živčnega in imunskega sistema ter obtočil. V tkivih srca je 30%—40% fosfogliceridov z na fosfat vezanim holinom plazmalogenov. Skoraj 30% fosfogliceridov v človeških možganih ter do 70% fosfogliceridov z na fosfat vezanim etanolaminom v mielinskih ovojnicah je plazmalogenov. Plazmalogeni naj bi imeli tudi vlogo signalnih molekul ter vlogo pri uravnavanju dinamike membrane. Pomanjkanje plazmalogenov (zaradi premestitve GNPAT encima v citosol ali okvare na njegove zapisu in hkrati na zapisu encima AGPS) se pri ljudeh kaže v nenormalnem nevrološkem razvoju, deformacijah skeleta, težjem dihanju in sivi mreni. Pri podganah so simptomi podobni in sicer odsotnost spermatogeneze, nastanek sive mrene in napake v mielinaciji centralnega živčnega sistema.

Fosfatidati

Fosfatidati imajo na glicerolu tri estrske vezi in sicer dve z maščobnima kislinama in srednjo s fosfatno skupino, na katero je vezan ogljikovodik, na primer inozitol, ali pa običajno še en alkohol, na primer etanolamin, holin, serin. Fosfatidinske kisline, ki nimajo ničesar dodatnega vezanega na fosfatno skupino, so predhodniki fosfatidatov, vendar imajo same po sebi tudi vloge. Vplivajo na ukrivljenost membrane in delujejo kot signalni lipid, ki pripelje citosolne proteine v membrano. Lahko opravljajo tudi več nalog hkrati: če so v veziklu, bodo prispevali k ukrivljenosti membrane in pripeljali proteine, ki bodo odščipnili vezikel z membrane. Fosfatidinska kislina ima morda tudi signalno vlogo. Vemo, da je aktivacija fosfolipaze D, ki fosfatidilholin hidrolizira v fosfatidinsko kislino in holin, del nekaterih signalnih mehanizmov, vendar je holina v celici veliko in ta manjhna sprememba v njegovi koncentraciji nima signalne vloge. Fosfatidinska kislina hitro izgubi fosfatno skupino in se spremeni v diglicerid (glicerol, na skrajna konca katerega sta z estrsko vezjo vezani dve maščobni kislini), ki ima signalno vlogo. Fosfolipaza C pa takoj odreže fosfatno skupino, torej iz fosfotidilholina lahko naredi diglicerid v enem koraku. Če se izkaže, da je fosfatidinska kislina le predhodnik diglicerida in nima signalne vloge, je nastanek diglicerida v dveh korakih nepotreben. Če smo že pri fosfolipazah, povejmo še, da fosfolipaza A1 prekine vez z maščobno kislino na skrajnem (sn-1) ogljikovem atomu glicerola, fosfolipaza A2 na srednjem (sn-2) atomu ter fosfolipaza B na obeh naenkrat.

Fosfatidilholini

So družina fosfogliceridov, ki imajo na fosfatno skupino vezan holin. V bioloških membranah so—razen pri večini bakterij—zelo zastopani, pridobiva se jih iz jajčnega rumenjaka in soje. Najdemo jih v lecitinu (rumenorjavih maščobah, ki nastajajo v tkivih živali in rastlin). Pravzaprav so fosfatidilholini v lecitinu toliko zastopani, da te dve besedi včasih kar enačimo. Lecitin je sicer še sestavljen iz fosforne kisline, holina, maščobnih kislin, glicerola, glikolipidov in trigliceridov. Lecitin je tudi prisoten v venski krvi, žolču in možganih. Lecitin se tudi uporablja v kombinaciji s tauroholinsko kislino pri simulirani primerjavi raztapljanja lipofilnih zdravil v različnih medijih, ki se pojavljajo, ko je žival tešča in sita. Fosfatidilholini so eni izmed surfaktantov v pljučih (drugi so (gliko)proteini in sfingomielini). Pri plodu se preko amniocenteze meri razmerje med dipalmiol fosfatidilholinom in sfingomielinom, to je do 33. tedna enako, nato se pa običajno poviša v prid lecitina (koncentracija sfingomielina ostaja enaka), ki je močnejši surfaktant. Razmerje 2:1 nam pove, da otrok ne bo imel težav z razširitvijo pljuč po porodu. Če je potrebno sprožiti porod pred rokom in je to razmerje majhno (manjše od 1.5 pomeni veliko tveganje za nedonošenski respiratorni distresni sindrom) se materi predpiše steroide, ki povečajo nastanek surfaktantov v pljučih plodu. Fosfatidilholin pri dementnih miših izboljša učenje, raziskan je bil tudi njegov vpliv na upočasnjevanje staranje pri mišjem modelu povečanega oksidativnega stresa, vendar pri ljudeh ni dovolj podatkov za zagovor pozitivnega učinka dodatka lecitina ali fosfatidilholinov k prehrani dementnih bolnikov. Rezultati raziskav učinka fosfatidilholinov na popravilo jetrnih celic so pri miših mešani, večje izboljšanje je opaženo v eni študiji vpliva na popravilo uničenih celic, nastalih kot posledica Hepatitisa A, B in C; vendar pri ljudeh ta učinek ni opažen. Fosfatidilholini v črevesju delujejo protivnetno ter povečajo hidrofobnost črevesne stene, zato se izvaja klinična raziskava uporabe fosfatidilholinov pri bolnikih s kroničnimi vnetnimi boleznimi.