Fosfolipitler hücre zarlarının yapısına önemli ölçüde katılır. Bir fosforik asit ester bağı içeren kompleks lipitlerdir. Ayrıca hidrofilik ve lipofilik alanlara sahip oldukları için amfifiliktirler.
Fosfolipidler nelerdir?
Fosfolipidler, her biri iki yağ asidi molekülü ve bir fosforik asit kalıntısı içeren gliserol veya sfingosin esterleridir, bunlar da çeşitli alkollerle esterleştirilebilir. Hücre zarlarının ve hücre organellerinin temel yapı taşlarıdır.
Orada, hücre içi boşluğu hücre dışı boşluktan ayıran bir çift lipit tabakası oluştururlar. Her iki oda da molekülleri birbiriyle temas etmeyen sulu ortamlara sahiptir. Fosfolipid moleküllerinin her biri bir hidrofilik ve bir lipofilik alan içerir. Hidrofilik alan gliserin ve fosfat grubu ile ve ek olarak sıklıkla fosfat grubu üzerinde esterlenmiş alkol ile temsil edilir. Lipofilik alan, yağ asidi kalıntılarının üzerindedir. Lipofilik gruplar toplanırken, hidrofilik gruplar birbirine isteksizdir.
Lipit çift tabakası, hücreyi dışarıdan ve içeriden sınırlayan iki hidrofilik tabaka içerir. Lipofilik alan çift katmanın içinde yer alır. Fosfolipitler, fosfogliseridlere ve sfingomiyelinlere bölünür. Ek olarak fosforik asit kalıntıları diğerleri arasında kolin, etanolamin veya serin ile esterlenebilir. Fosfogliseridler söz konusu olduğunda bu, fosfatidilkolinler (lesitin), fosfatidiletanolaminler veya fosfatidilserinler ile sonuçlanır.
İşlev, efekt ve görevler
Fosfolipidler, biyomembranın ana bileşenini temsil ederler ve bu işlevde hücre içini çevreleyen alandan ayırırlar. Eşzamanlı hidrofiliklik ve lipofiliklik, fosfolipitlerin su ve yağ arasında bir sınır tabakası görevi görmesini sağlar.
Yani yağ benzeri maddeler molekülün lipofilik ucuna yapışır. Polar maddeler ve sulu çözeltiler hidrofilik alanda bağlanır. Hem suda hem de suda çözünür bileşikler ve suda çözünmeyen ancak yağda çözünen bileşikler aynı anda çözelti haline getirilir. Suda, fosfolipitler her zaman hidrofilik moleküler kısımları suya dönük olan ve lipofilik moleküler kısımları sudan uzaklaşan çift katmanlar oluşturur. Aynı zamanda zarlar, biyokimyasal reaksiyonların dış etkilerden etkilenmeden gerçekleşebileceği boşluklar oluşturur. Fosfolipidlerin polar olmayan bölgeleri, akışkanlıklarına katkıda bulunur.
Polar olmayan yağ asidi kalıntıları burada birikir, ancak polar olmama nedeniyle moleküler etkileşimler burada zayıftır. Böylece hidrokarbon kuyrukları birbirine hafifçe kayabilir. Hidrofilik kafalar gerçekten birbirine karşıdır. Bununla birlikte, polar moleküller için daha güçlü bağlanma kuvvetleri vardır. Hücre zarının lipofilik karakteri nedeniyle, iki sulu ortam birbirinden ayrılır, böylece biyokimyasal reaksiyonlar her iki alanda da bozulmadan gerçekleşebilir. Taşıyıcı proteinlerin yardımıyla moleküller veya iyonlar, çift membran tabakasına yerleştirilmiş kanallar aracılığıyla seçici bir şekilde taşınabilir.
Çift membran içinde bulunan reseptörler, hücre içinde sinyalleri iletir. Vesiküller, fosfolipitlerden oluşan zardan ayrılabilir ve hücreye yabancı maddeleri emebilir veya hücre dışı alana enzimler veya hormonlar salabilir. Bir membran bileşeni olarak işlevine ek olarak, lesitin ayrıca nörotransmiterler asetilkolin ve noradrenalinin oluşumu için bir başlangıç malzemesi olarak hizmet eder. Ayrıca yağ sindiriminde önemli bir rol oynar.
Eğitim, oluşum, özellikler ve optimum değerler
Fosfatidilkolin (lesitin), fosfatidiletanolamin, fosfatidilserin, fosfatidilinositol ve sfingolipidler, membranlarda fosfolipidler olarak bulunur. Ayrıca kolesterol ve türevleri, zarın akışkanlığını sağlar. Hücre yüzeyine bakan lipidler glikosile edilebilir.
Fosfolipidlerin sentezi, pürüzsüz endoplazmik retikulumda gerçekleşir. Oradan moleküller, kesecikler şeklinde hedeflerine taşınır ve zarın içine yerleştirilir. İnsan vücudunda, beyin, kemik iliği, karaciğer veya kalpte, her hücre zarında normal oluşumlarına ek olarak özellikle çok sayıda fosfolipid bulunur. Fosfolipidler açısından özellikle zengin besinler yumurta sarısı, tohumlar, kökler, yumru kökler, mantarlar, maya ve bitkisel yağlardır.
Hastalıklar ve Bozukluklar
Antifosfolipid sendromu adı verilen sendromun fosfolipidlerle bağlantılı olduğu bilinmektedir. Bu hastalık esas olarak kadınlarda ortaya çıkar ve artmış arteriyel ve venöz tromboz insidansı ile karakterizedir.
Bu genellikle kalp krizi, felç, pulmoner emboli veya tromboz ile sonuçlanır. Deride paradoksal kanama meydana gelir ve bu da trombosit tüketiminde artışa neden olur. Düşükler yaygındır. Bu durumun nedeni bir otoimmün bozukluktur. Bağışıklık sistemi, kardiyolipin veya protrombin gibi belirli fosfolipidlere yöneliktir. Bununla birlikte, bunlar her zaman fosfolipid ile ilişkili proteinlere karşı antikorlardır. Sendrom hem tek başına hem de romatizmal form grubuna ait çeşitli otoimmün hastalıklar bağlamında ortaya çıkar.
Altta yatan en yaygın hastalık sistemik lupus eritematozus'tur (SLE). Kötü huylu tümörler veya HIV bağlamında bir antifosfolipid sendromu da gelişebilir. İkincil antifosfolipid sendromu, romatoid artrit, lupus eritematozus veya Sjögren sendromunda da ortaya çıkabilir. Protein beta-2-glikoprotein I, hastalığın patogenezinde önemli bir rol oynar, kanda bir monomer olarak bulunur ve diğer şeylerin yanı sıra, monositlerin ve trombositlerin hücre zarına bağlanır ve bunun üzerine kan trombositleri aktive olur.
Hücre zarına bağlandığında molekül, konformasyonunu değiştirir ve bu da onu spesifik antikorların saldırısına açık hale getirir. Zarda bulunan çeşitli reseptörlere bağlanabilen bir dimer oluşur. Sonuç olarak trombüs oluşumu aktive olur. Özellikle iki ila dört yaş arasındaki genç erkekleri etkileyen özel bir hastalık şekli de vardır. Bu, benzer semptomlara sahip nadir Hughes-Stovin sendromudur.