Свойства фосфолипидов: Свойства фосфолипидов — это… Что такое Свойства фосфолипидов?

Свойства фосфолипидов — это… Что такое Свойства фосфолипидов?

Фосфолипид

Фосфолипи́ды — сложные липиды, сложные эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот. Содержат остаток фосфорной кислоты и соединенную с ней добавочную группу атомов различной химической природы.

Классификация фосфолипидов

В зависимости от входящего в их состав многоатомного спирта принято делить фосфолипиды на три группы:

• глицерофосфолипиды (глицерофосфатиды) — содержат остаток глицерина

Свойства фосфолипидов

Фосфолипиды — сложные липиды, в которых содержатся жирные кислоты, фосфорная кислота и дополнительная группа атомов, во многих случаях содержащая азот. Они есть во всех живых клетках. Содержатся в нервной ткани, участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина.

Фосфолипиды входят в состав всех клеточных мембран. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Наиболее распространенная группа Фосфолипидов — фосфоглицериды, также к фосфолипидам относятся фосфосфинголипиды и фосфоинозитиды.

Фосфолипиды — амфифильные вещества. Они состоят из полярной «головки», в состав которой входит глицерин или другой многоатомный спирт, отрицательно заряженный остаток фосфорной кислоты и часто несущая положительный заряд группа атомов, и двух неполярных «хвостов» из остатков жирных кислот. Главная особенность фосфолипидов состоит в том, что «головка» у них гидрофильна, а «хвосты» гидрофобны. Это позволяет при нахождении в толще водной среды образовывать бислой — двойной слой фосфолипидных молекул, где гидрофильные головы с обеих сторон соприкасаются с водой, а гидрофобные хвосты упрятаны внутрь бислоя и тем самым защищены от контакта с водой.

Это определяет многие физические и химические свойства фосфолипидов, например, способность формировать липосомы и биологические мембраны (липидный бислой). Химическая структура полярной «головки» определяет суммарный электрический заряд и ионное состояние фосфолипида. «Хвосты» контактируют с липидным окружением, а «головки» — с водным, так как неполярные жирные хвосты не могут соприкасаться с водой.

Биологическая роль фосфолипидов

Фосфолипиды являются важной частью клеточных мембран. Они обеспечивают текучие и пластические свойства мембран клеток и клеточных органоидов, в то время как холестерин обеспечивает жёсткость и стабильность мембран. Как фосфолипиды, так и холестерин часто входят в состав липопротеидов клеточных мембран, но имеются в мембранах и в свободном, не связанном с белками состоянии. Соотношение холестерин/фосфолипиды в основном и определяет текучесть либо жёсткость клеточной мембраны.

Фосфолипиды участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Будучи более гидрофильными, чем холестерин, благодаря наличию в молекуле остатков фосфорной кислоты, фосфолипиды являются своеобразными «растворителями» для холестерина и других высоко гидрофобных соединений. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе липопротеидов плазмы крови наряду с молекулярным весом липопротеидов (ЛПВП, ЛПНП или ЛПОНП) предопределяет степень растворимости холестерина и его атерогенные свойства. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе желчи предопределяет степень литогенности желчи — степень склонности к выпадению холестериновых желчных камней.

Производные фосфолипидов иозитол 1,4,5-трифосфат и диацилглицерол — важнейшие внутриклеточные вторичные мессенджеры.

См. также

Литература

• Devaux P. F. Protein involvement in transmembrane lipid asymmetry // Ann. Rev. Biophys. Biomol. Struct. — 1992. — Vol. 21. — p. 417 — 439.
• McNeil H. P., Chesterman C. N., Krilis S. A. Immunology and clinical importance of antiphospholipid antibodies // Adv. Immunol. — 1991. — Vol. 49. — p. 193—280.
• Schroit A. J., Zwaal R. F. A. Transbilayer movement of phospholipids in red cell and platelet membrane // Biochem. Biophys. Acta. — 1991. — Vol. 1071. — p. 313—329.

Wikimedia Foundation. 2010.

Свойства фосфолипидов — это… Что такое Свойства фосфолипидов?

Фосфолипид

Фосфолипи́ды — сложные липиды, сложные эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот. Содержат остаток фосфорной кислоты и соединенную с ней добавочную группу атомов различной химической природы.

Классификация фосфолипидов

В зависимости от входящего в их состав многоатомного спирта принято делить фосфолипиды на три группы:

• глицерофосфолипиды (глицерофосфатиды) — содержат остаток глицерина

Свойства фосфолипидов

Фосфолипиды — сложные липиды, в которых содержатся жирные кислоты, фосфорная кислота и дополнительная группа атомов, во многих случаях содержащая азот. Они есть во всех живых клетках. Содержатся в нервной ткани, участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина.

Фосфолипиды входят в состав всех клеточных мембран. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Наиболее распространенная группа Фосфолипидов — фосфоглицериды, также к фосфолипидам относятся фосфосфинголипиды и фосфоинозитиды.

Фосфолипиды — амфифильные вещества. Они состоят из полярной «головки», в состав которой входит глицерин или другой многоатомный спирт, отрицательно заряженный остаток фосфорной кислоты и часто несущая положительный заряд группа атомов, и двух неполярных «хвостов» из остатков жирных кислот. Главная особенность фосфолипидов состоит в том, что «головка» у них гидрофильна, а «хвосты» гидрофобны. Это позволяет при нахождении в толще водной среды образовывать бислой — двойной слой фосфолипидных молекул, где гидрофильные головы с обеих сторон соприкасаются с водой, а гидрофобные хвосты упрятаны внутрь бислоя и тем самым защищены от контакта с водой.

Это определяет многие физические и химические свойства фосфолипидов, например, способность формировать липосомы и биологические мембраны (липидный бислой). Химическая структура полярной «головки» определяет суммарный электрический заряд и ионное состояние фосфолипида. «Хвосты» контактируют с липидным окружением, а «головки» — с водным, так как неполярные жирные хвосты не могут соприкасаться с водой.

Биологическая роль фосфолипидов

Фосфолипиды являются важной частью клеточных мембран. Они обеспечивают текучие и пластические свойства мембран клеток и клеточных органоидов, в то время как холестерин обеспечивает жёсткость и стабильность мембран. Как фосфолипиды, так и холестерин часто входят в состав липопротеидов клеточных мембран, но имеются в мембранах и в свободном, не связанном с белками состоянии. Соотношение холестерин/фосфолипиды в основном и определяет текучесть либо жёсткость клеточной мембраны.

Фосфолипиды участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Будучи более гидрофильными, чем холестерин, благодаря наличию в молекуле остатков фосфорной кислоты, фосфолипиды являются своеобразными «растворителями» для холестерина и других высоко гидрофобных соединений. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе липопротеидов плазмы крови наряду с молекулярным весом липопротеидов (ЛПВП, ЛПНП или ЛПОНП) предопределяет степень растворимости холестерина и его атерогенные свойства. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе желчи предопределяет степень литогенности желчи — степень склонности к выпадению холестериновых желчных камней.

Производные фосфолипидов иозитол 1,4,5-трифосфат и диацилглицерол — важнейшие внутриклеточные вторичные мессенджеры.

См. также

Литература

• Devaux P. F. Protein involvement in transmembrane lipid asymmetry // Ann. Rev. Biophys. Biomol. Struct. — 1992. — Vol. 21. — p. 417 — 439.
• McNeil H. P., Chesterman C. N., Krilis S. A. Immunology and clinical importance of antiphospholipid antibodies // Adv. Immunol. — 1991. — Vol. 49. — p. 193—280.
• Schroit A. J., Zwaal R. F. A. Transbilayer movement of phospholipids in red cell and platelet membrane // Biochem. Biophys. Acta. — 1991. — Vol. 1071. — p. 313—329.

Wikimedia Foundation. 2010.

Свойства фосфолипидов — это… Что такое Свойства фосфолипидов?

Фосфолипид

Фосфолипи́ды — сложные липиды, сложные эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот. Содержат остаток фосфорной кислоты и соединенную с ней добавочную группу атомов различной химической природы.

Классификация фосфолипидов

В зависимости от входящего в их состав многоатомного спирта принято делить фосфолипиды на три группы:

• глицерофосфолипиды (глицерофосфатиды) — содержат остаток глицерина

Свойства фосфолипидов

Фосфолипиды — сложные липиды, в которых содержатся жирные кислоты, фосфорная кислота и дополнительная группа атомов, во многих случаях содержащая азот. Они есть во всех живых клетках. Содержатся в нервной ткани, участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина.

Фосфолипиды входят в состав всех клеточных мембран. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Наиболее распространенная группа Фосфолипидов — фосфоглицериды, также к фосфолипидам относятся фосфосфинголипиды и фосфоинозитиды.

Фосфолипиды — амфифильные вещества. Они состоят из полярной «головки», в состав которой входит глицерин или другой многоатомный спирт, отрицательно заряженный остаток фосфорной кислоты и часто несущая положительный заряд группа атомов, и двух неполярных «хвостов» из остатков жирных кислот. Главная особенность фосфолипидов состоит в том, что «головка» у них гидрофильна, а «хвосты» гидрофобны. Это позволяет при нахождении в толще водной среды образовывать бислой — двойной слой фосфолипидных молекул, где гидрофильные головы с обеих сторон соприкасаются с водой, а гидрофобные хвосты упрятаны внутрь бислоя и тем самым защищены от контакта с водой.

Это определяет многие физические и химические свойства фосфолипидов, например, способность формировать липосомы и биологические мембраны (липидный бислой). Химическая структура полярной «головки» определяет суммарный электрический заряд и ионное состояние фосфолипида. «Хвосты» контактируют с липидным окружением, а «головки» — с водным, так как неполярные жирные хвосты не могут соприкасаться с водой.

Биологическая роль фосфолипидов

Фосфолипиды являются важной частью клеточных мембран. Они обеспечивают текучие и пластические свойства мембран клеток и клеточных органоидов, в то время как холестерин обеспечивает жёсткость и стабильность мембран. Как фосфолипиды, так и холестерин часто входят в состав липопротеидов клеточных мембран, но имеются в мембранах и в свободном, не связанном с белками состоянии. Соотношение холестерин/фосфолипиды в основном и определяет текучесть либо жёсткость клеточной мембраны.

Фосфолипиды участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Будучи более гидрофильными, чем холестерин, благодаря наличию в молекуле остатков фосфорной кислоты, фосфолипиды являются своеобразными «растворителями» для холестерина и других высоко гидрофобных соединений. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе липопротеидов плазмы крови наряду с молекулярным весом липопротеидов (ЛПВП, ЛПНП или ЛПОНП) предопределяет степень растворимости холестерина и его атерогенные свойства. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе желчи предопределяет степень литогенности желчи — степень склонности к выпадению холестериновых желчных камней.

Производные фосфолипидов иозитол 1,4,5-трифосфат и диацилглицерол — важнейшие внутриклеточные вторичные мессенджеры.

См. также

Литература

• Devaux P. F. Protein involvement in transmembrane lipid asymmetry // Ann. Rev. Biophys. Biomol. Struct. — 1992. — Vol. 21. — p. 417 — 439.
• McNeil H. P., Chesterman C. N., Krilis S. A. Immunology and clinical importance of antiphospholipid antibodies // Adv. Immunol. — 1991. — Vol. 49. — p. 193—280.
• Schroit A. J., Zwaal R. F. A. Transbilayer movement of phospholipids in red cell and platelet membrane // Biochem. Biophys. Acta. — 1991. — Vol. 1071. — p. 313—329.

Wikimedia Foundation. 2010.

что это такое, как применяются

 

Cостояние печени играет жизненно важную роль для здоровья человека. Этот орган весом более килограмма выполняет множество задач. В одной клетке печени, гепатоците, протекает около 500 различных биохимических процессов¹. В печени осуществляется распад и/или детоксикация вредных веществ, а также выведение их из организма. Кроме того, орган синтезирует важнейшие составные части биологических мембран — фосфолипиды².

Что такое клеточная мембрана?

 

Клетки — основные строительные блоки человеческого организма. Они, в свою очередь, не могут существовать без жиров и фосфолипидов, образующих наружную мембрану, «стенку» клетки, которая удерживает внутри нее цитоплазму. Мембрана представляет собой два слоя фосфолипидов, которые состоят из гидрофильной «головки», притягивающейся к воде, и гидрофобного, то есть водоустойчивого «хвоста». «Головки» двух рядов фосфолипидов обращены наружу, к жидкости, а «хвосты» скрепляются друг с другом, обеспечивая клеточным стенкам высокую прочность².

Фосфолипиды выполняют структурную функцию, поддерживая клеточный каркас, участвуют в процессах молекулярного транспорта, ферментативных и других, не менее значимых процессах. Любое нарушение их деятельности может иметь самые серьезные последствия².

Гепатоциты — «кирпичики» печени

Клетки печени, гепатоциты, составляют до 70-85% массы органа. Они несут основную ответственность за деятельность печени, участвуя в таких процессах, как:

• Синтез и хранение протеинов
• Расщепление углеводов
• Синтез холестерина, желчных солей и фосфолипидов
• Детоксикация, расщепление и выведение веществ
• Инициирование образования и, собственно, выработка желчи.

Клеточная стенка гепатоцитов, как и любых других клеток, состоит из фосфолипидов, обеспечивающих ее полноценное функционирование. Однако, к сожалению, она уязвима. Воздействие негативных факторов, например, некоторых лекарственных препаратов, токсичных веществ и особенно алкоголя и даже несбалансированного рациона приводит к нарушению внутриклеточного обмена и гибели гепатоцитов. Так развиваются различные заболевания печени¹.

 

Когда печень «шалит»?

Проблемы с печенью прежде всего связаны с хронической интоксикацией, которая, в свою очередь, может быть вызвана различными заболеваниями и состояниями. К ним относится хронический прием алкоголя, сахарный диабет 2 типа, экологическая интоксикация, «химизация» пищи и быта, неблагоприятное действие лекарств и другие факторы. Все они способствуют развитию оксидативного стресса вследствие нарушения адекватной работы антиоксидантных механизмов. Постепенно на фоне хронического негативного влияния происходит деструкция клеточных мембран, белков и ДНК, нарушается работа клетки.

Итогом длительной интоксикации является триада: перекисное окисление липидов (окислительная их деградация, происходящая под действием свободных радикалов), накопление в клетках печени жира более 5% от массы органа (стеатоз) и хроническое воспаление¹.

Эссенциальный — значит, необходимый

Для лечения поражений печени различного происхождения широко применяются эссенциальные фосфолипиды (ЭФЛ). Их принципиальным отличием от обычных фосфолипидов является наличие дополнительной молекулы линолевой кислоты. Это позволяет ЭФЛ с легкостью восполнять дефекты клеточной мембраны, что увеличивает ее гибкость и нормализует функции. Именно наличие линолевой кислоты считается наиболее важным отличием ЭФЛ от классических фосфолипидов, например, лецитина, которое лежит в основе лечебных преимуществ эссенциальных фосфолипидов².

В каком-то смысле назначение ЭФЛ можно назвать мембранной терапией, ведь их активность связана именно с клеточными стенками. Возможным же такое лечение стало благодаря соевым бобам, из которых и получают ценное вещество³.

Соевые бобы: из глубины веков до наших дней

Однолетнее растение семейства Бобовые на протяжении тысячелетий используется человеком. Упоминания о нем есть в книгах времен императора Шэн Нунг, царствовавшего в 2838 году до нашей эры ¹. Тогда соевые бобы считались одни из пяти «святых зерновых», без которых была невозможна жизнь на земле.

Сегодня известно около 800 видов соевых бобов. Они содержат 35-40% белков, 20-30% углеводов, 5-10% сопутствующих веществ (витамины, тритерпеновые сапонины, флавоноиды и т.д.), а также 12-18% жиров. Масла, входящие в состав бобов, на 90-95% состоят из глицеридов жирных кислоты, в частности, олеиновой и линолевой. В процессе переработки сырого масла удается получить 30-45% соевого лецитина (фосфатидилхолина), который и является «целевым продуктом», используемым в фармацевтической промышленности для создания препаратов, проявляющих гепатопротекторный эффект.

Фосфатидилхолины в действии

Получаемые из соевых бобов фосфатидилхолины представляют собой типичный липидный двойной слой, состоящий из гидрофильной «головки» и гидрофобного «хвоста» и являющийся основным структурным компонентом биологических мембран. Эссенциальные фосфолипиды легко заменяют эндогенные, то есть, «собственные» фосфолипиды организма, которые оказались по тем или иным причинам повреждены, встраиваясь в клеточную мембрану. При этом ЭФЛ могут поступать в организм как перорально, в виде твердых лекарственных форм (капсулы), так и внутривенно, с инъекционным раствором высокой степени очистки⁴.

Кстати, название «эссенциальные фосфолипиды» зарегистрировано только для препаратов, где содержится не менее 75% фосфатилхолина. Примеромлекарственного средства, содержащего ЭФЛ в высокой концентрации — Эссенциале Форте Н. В 1 капсуле Эссенциале форте Н содержится 76% фосфатидилхолина³.

На защиту мембран!

Встраивание эссенциальных фосфолипидов в поврежденные мембраны гепатоцитов обеспечивает восстановление нормальных мембранных структур, что, в свою очередь приводит к комплексному терапевтическому эффекту. Какое же действие оказывают ЭФЛ? Прежде всего, они проявляют протективные (защитные) и регенеративные свойства в отношении клеток печени¹. При этом поражение печени может быть вызвано самыми различными факторами, среди которых токсические, воспалительные, аллергические, обменные и иммунологические реакции¹.

Доказано, что ЭФЛ защищают гепатоциты при повреждениях, связанных с действием различных химических веществ, алкоголя, наркотических препаратов, цитостатиков, которые применяются для лечения онкологических заболеваний, ионизирующего излучения и так далее¹.

ЭФЛ и полиненасыщенные жирные кислоты

Механизм действия ЭФЛ сродни действию омега 3-6-полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), поскольку первые представляют собой по сути природную форму существования вторых. Омега 3-6-ПНЖК — эссенциальные жиры, снижающие риск ряда заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых и диабета. Они не синтезируются в организме, и должны ежедневно поступать в организм в количестве 2 г омега-3 и 6 граммов омега-6 ПНЖК. Однако красные сорта рыбы, грецкие орехи, растительные масла, соевые бобы, где содержатся в большом количестве эти кислоты, высококалорийны, что ограничивает их употребление⁵.

Препараты, содержащие ЭФЛ, например, Эссенциале форте Н, могут широко применяться для восполнения диетического дефицита полиненасыщенных жирных кислот, не увеличивая калорийность рациона⁶. А какую важную роль они играют при заболеваниях, связанных с нарушением обмена жиров!

Холестерин — стоп!

Эссенциальные фосфолипиды принимают участие в транспорте холестерина в плазме и тканях, а также образовании липопротеинов высокой и низкой плотности (ЛПВП и ЛПНП) ⁷. Напомним, что именно с повышением уровня ЛПНП и триглицеридов и снижением содержания ЛПВП связано одно из самых опасных заболеваний — атеросклероз.

ЭФЛ обеспечивают так называемую системную мобилизацию холестерина и его утилизацию на всех этапах метаболизма за счет ряда процессов, в том числе:

• Повышение синтеза ЛПНП и мобилизация холестерина из плазмы крови
• Обеспечение захвата ЛПНП гепатоцитами
• Повышение секреции холестерина, фосфолипидов и жиров в желчь, что, соответственно, снижает их накопление в печени.⁸

В состав желчи входят желчные кислоты (около 70%) и ЭФЛ (фосфатидилхолин, составляет 22% желчи)⁹. У здоровых людей ЭФЛ обеспечивают растворимость холестерина. Если же соотношение желчных кислот и ЭФЛ нарушается, кристаллы холестерина могут выпадать в осадок, вследствие чего развивается желчнокаменная болезнь (ЖКБ).

 

Камни в желчном пузыре: легче предотвратить, чем лечить

Как известно, до 90% желчных камней являются преимущественно холестериновыми, состоящими как минимум на 70% из холестерина¹⁰. Увеличение выброса в желчь холестерина, приводящее к камнеобразованию, может происходить вследствие несбалансированности рациона и его насыщения животными жирами. Важным фактором риска ЖКБ считается и экологическое загрязнение, приводящее к хронической интоксикации организма и, как следствие, увеличению потребности в антиоксидантах и ЭФЛ, необходимых для связывания токсических веществ. Если запасы ЭФЛ и антиоксидантов не пополняются, функция клеточных мембран нарушается, и организм начинает накапливать холестерин, чтобы сохранить структуру клеточной стенки, запуская процесс камнеобразования^{11, 12}.

К группе повышенного риска ЖКБ относятся лица, злоупотребляющие алкоголем. Профилактическое назначение препаратов ЭФЛ тем, кто испытывает высокую нагрузку токсинами или алкоголем, компенсирует дефицит фосфолипидов и препятствует камнеобразованию¹².

Неалкогольная жировая болезнь печени

Важный эффект ЭФЛ достигается благодаря их способности улучшать обмен липидов. Он особенно актуален при лечении неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП), которая возникает вследствие избыточного накопления жиров в органе. Необходимо отметить, что распространенность этого заболевания постоянно растет, в том числе и у детей и подростков, особенно живущих в городах⁶. В РФ только у пациентов общей практики распространенность НАЖБП достигает 27%⁶!

На фоне заболевания развивается комплекс патологических нарушений, среди которых снижение чувствительности тканей к инсулину, повышение содержания инсулина в крови. Увеличивается масса висцерального жира, что приводит к ожирению и артериальной гипертензии. У больных часто развивается сахарный диабет 2 типа и гиперлипидемия — повышение уровня холестерина и триглицеридов в крови. Люди, страдающие НАЖБП, должны контролировать калорийность рациона, минимизировать поступление транс-жиров, холестерина и увеличить потребление полиненасыщенных липидов (более 10 граммов в сутки)⁷. В связи с высокой калорийностью содержащих ПНЖК продуктов особое значение приобретают препараты ЭФЛ, оказывающие выраженный терапевтический эффект.

Фосфолипиды при НАЖБП

При жировой инфильтрации гепатоцитов, которая наблюдается у больных НАЖБП, препараты, содержащие эссенциальные фосфолипиды, способствуют¹³ снижению стресса митохондрий клеток, обусловленного избытком жирных кислот, уменьшению выраженности воспалительного процесса и нормализации жирового обмена за счет коррекции дислипидемии¹⁴. Назначение этих препаратов позволяет улучшить липидный состав крови, показатели перекисного окисления жиров и восстановить систему антиоксидантной защиты в целом⁶.

Клинически доказано, что эссенциальные фосфолипиды, например, в составе препарата Эссенциале форте Н, при НАЖБП улучшают течение и прогноз жировой инфильтрации печени, повышают чувствительность тканей к инсулину, нормализуют липидный профиль (то есть, способствуют снижению уровня «плохого» холестерина и триглицеридов) и к тому же уменьшают выраженность симптомов нарушений пищеварения.

Испытание алкоголем

Не менее важным показанием к назначению эссенциальных фосфолипидов является алкогольная болезнь печени (АБП). Высокому риску развития заболевания подвергаются люди, которые ежедневно принимают 40-80 мл чистого этанола на протяжении 4-6 лет¹⁵. Алкоголь богат «легкими» углеводными калориями, которые постепенно вызывают жировую дегенерацию внутренних органов. Кроме того, он способствует развитию нарушения кровообращения органа. При хронической алкогольной интоксикации на фоне оксидативного стресса происходит некроз гепатоцитов, развивается хронический воспалительный процесс и фиброз печени. Механизм развития последнего во многом обусловлен активацией так называемых звездчатых клеток. В норме они находятся в состоянии покоя, а при повреждении гепатоцитов «просыпаются» и становятся способными к интенсивному делению в участках воспаления¹⁶. В результате ткань печени разрастается, и в дальнейшем этот процесс часто заканчивается циррозом.

Действие ЭФЛ при алкогольном поражении печени

Назначение эссенциальных фосфолипидов при алкогольном поражении печени позволяет связать активные формы алкоголя, которые образуются при поступлении высоких доз алкоголя и «запускают» механизм оксидативного стресса. Благодаря высокой биодоступности и возможности внедряться в клеточные мембраны гепатоцитов ЭФЛ способствуют удалению свободных радикалов и восстанавливают структуру клеточной стенки. Кроме того, ЭФЛ оказывают антифибротическое действие, подавляя активацию звездчатых клеток печени и останавливая патологический процесс развития фиброза¹⁷.

ЭФЛ можно назвать универсальным средством, оказывающим противовоспалительное, антифибротическое действие, а также предотвращающим гибель клеток печени¹⁸. Эти возможности обеспечивают эффективность при хронических гепатитах, циррозе, жировой дистрофии печени, алкогольном гепатите и других нарушениях работы печени.

Свойства фосфолипидов — Справочник химика 21

    Природа жирнокислотных остатков фосфолипидов мембран является одним из важных факторов регулирования проницаемости биомембран, так как они влияют на поверхностные свойства фосфолипидов, липид-белковое и липид-липидное взаимодействие природа жирнокислотных компонентов имеет существенное значение для действия липолитических ферментов и т. д. [c.199]

    СВОЙСТВА ФОСФОЛИПИДОВ Физические свойства фосфолипидов [c.266]

    Химические свойства фосфолипидов [c.269]

    Полной ясности о значении фосфолипидов для функционирования ферментных систем, которые с ними связаны, до сих пор нет. Однако для этого безусловно важны такие свойства фосфолипидов, как способность образовывать мицеллы и сочетание гидрофобных и гидрофильных компонентов в их молекулах. [c.382]

    Вспомните строение и свойства фосфолипидов. [c.180]

    К первому относятся денатурационные изменения белков под действием нагревания в присутствии воды, трения и давления, а также под действием растворителей. Второе связано с гидролитическим расщеплением белков, которое может протекать при обработке мятки и шрота водяным паром. К третьему направлению относятся взаимодействия свободных аминогрупп белков с разнообразными соединениями семян альдегидной и кетонной природы с образованием новых соединений. К этому направлению относятся также взаимодействия свободных аминогрупп с липидами, имеющими кислотные свойства, — фосфолипидами и свободными жирными кислотами. [c.231]

    Грин и Гольдбергер (11] подчеркнули значение одного удивительного свойства фосфолипидов если из повторяющихся единиц удалить липид, то частицы проявляют склонность к агрегации агрегаты получаются беспорядочными, так как ничто не мешает частицам подходить друг к другу с любой стороны. Но если в раствор ввести липид, то молекулы липида, фиксируясь на определенных участках поверхности единиц, исключают в этих участках возможность гидрофобного взаимодействия, и частицы вынуждены соединяться лишь некоторыми зонами, на которых липида нет это ограниченное боковое связывание приводит к образованию уже не беспорядочно построенных агрегатов, а мембраны, в которой повторяющиеся единицы соединены со своими соседями за счет гидрофобной связи белок — белок. [c.196]

    Важное свойство фосфолипидов — наличие в молекуле полярных (гидро( н1льных) и неполярных (гидрофобных) участков, что и определяет их поведение в водных растворах. На поверхности раздела вода — воздух молекулы фосмономолекулярный слой, в котором гидрофобные части молекул обращены в воздух, а гидрофильные — в воду. В водных растворах фосфолипиды образуют упорядоченные структуры типа мицелл, у которых гидрофобные участки обращены во внутрь, полярные головки — наружу, в воду. [c.257]

    Все перечисленные свойства фосфолипидов обусловливают эффект снижения пограничного натяжения на внутренних стенках альвеол, что облегчает диффузию молекулярного кислорода и способствует его проникновению через клеточные мембраны и последующему присоединению к гемоглобину. Альвеолы клетки синтезируют и продуцируют специфическую слизь, которая состоит из 10 % белков и 90 % фосфолипидов, гидратированных водой. Эту смесь называют легочный сурфактант (от англ. surfa e a tive agent— поверхностно-активный агент). [c.256]

    Различия в строении радикала практически не влияют на биохимические свойства фосфолипидов. Так, и фосфатидилэтаноламины (кефали-ны), и фосфатыдшгсермныучаствуютв формировании мембран клеток. Фос-фатидилхолины в большом количестве содержатся в желтках яиц птиц (по этой причине и получили свое название лецитины от греч. le itos— желток), в мозговой ткани человека и животных, в соевых бобах, семенах подсолнечника, зародышах пшеницы. Причем холин (витаминоподобное соединение) может присутствовать в тканях и в свободном ввде, выполняя роль донора метильных групп в процессах синтеза различных веществ, например метионина. Поэтому при недостатке холина наблюдается нарушение обмена веществ, которое приводит, в частности, к жировому перерождению печени. Производное холина — ацетилхолин — является медиатором нервной системы. Фосфатидилхолины широко используются в медицине при лечении заболеваний нервной системы, в пищевой промышленности как биологически активные добавки (в шоколад, маргарин), а также в качестве антиоксидантов. Фосфатидилинозиты представляют интерес как предшественники простагландинов — биохимических регуляторов особенно высоко их содержание в нервных волокнах спинного мозга. Инозит, как и холин, является витаминоподобным соединением (см. главу 3). [c.256]

    Итак, предельно совершенные, активно перемещающиеся животные должны быть теплокровными, поскольку именно в диапазоне температур 36—42° обеспечивается максимальная скорость проведения возбуждения по нерву. Этот диапазон температур задан свойствами фосфолипидов возбудимых мембран. Сам фосфолипидный состав детерминирован необходимостью максимально совершенного выполнения функций возбуждения и проведения возбуждения. Приходится идти на заботы о высо-косовершенной системе терморегуляции, поддерживающей необходимую температуру тела. [c.216]

    Расскажите об общей характеристяке и функциях липидов мембран. 2. Каковы свойства фосфолипидов и их основные предсгавителн - [c.257]

    Молекулы фосфолипидов имеют гидрофобную часть, образованную чаще всего радикалами жирных кислот, и гидрофильную часть — остаток фосфорной кислоты, аминоспиртов, аминокислот. Амфифиль-ные свойства фосфолипидов позволяют им образовывать бислойные структуры мембран или гидрофильный М0НСХУ10Й на поверхности липопротеинов — частиц, обеспечивающих транспорт гидрофобных липидов кровью. [c.179]

---

Фосфолипиды и лецитин. Свойства и влияние на организм человека

Фосфолипиды и лецитин: что есть что?

Биохимические жизненно важные процессы в нашем организме осуществляются на клеточном уровне. Это известно еще из школьного курса биологии. С наружной средой и своими «соседками» клетка взаимодействует при помощи мембраны. В структуре мембраны – два слоя особых жиров – фосфолипидов. Они состоят из фосфорной кислоты, жирных кислот и азотосодержащих соединений нескольких типов: холин, инотизол, этаноламин, серин. Также в мембране присутствуют белки, образующие билипидный слой, и углеводы. Фосфолипиды бывают разных видов: фосфатидилэтаноламин (кефалин), сфингомиелин, фосфатидилхолин, фосфатидилинозит, фосфатидилсерин и др. Для человека основным является фосфатидилхолин. Для него было подобрано отдельно название – лецитин. Позже лецитином стали называть фосфолипиды в целом без деления на подвиды.

Когда человек получает суточную норму полиненасыщенных жиров (омега-3 и др.), в структуре фосфолипидов начинают преобладать ненасыщенные жирные кислоты. Именно они обеспечивают полезные свойства фосфолипидов, о которых пойдет речь ниже. Такие фосфолипиды называются «эссенциальные», что указывает на обогащение ПНЖК.

Таковы нюансы терминологии. На практике и в быту три понятия – «фосфолипиды», «эссенциальные фосфолипиды» и «лецитин» – часто выступают синонимами. Научно-популярные источники не делают между ними принципиального отличия, указывая в целом на незаменимость этого вещества для здоровья человека.

Фосфолипиды – строители мембраны

Фосфолипиды, как уже было сказано, являются ключевым веществом для создания клеточной мембраны, определяя важнейшие функции клетки. Одним из них является текучесть. Клетка постоянно забирает из внешней среды витамины, микроэлементы, питательные вещества, отдавая взамен токсины и продукты жизнедеятельности. При этом в мембране содержится еще один жирный спирт – холестерин – который делает ее твердой и маловосприимчивой. Именно эссенциальные фосфолипиды противодействуют холестерину, обеспечивают чувствительность мембраны, удерживают обмен веществ на должном уровне. С возрастом количество холестерина в организме. Поэтому новый приток фосфолипидов «омолаживает» мембраны. От них зависят и другие компоненты, например, белки.

Лецитин – лекарство для мозга

Наибольшее количество фосфолипидов – в печени и головном мозге. На их долю приходится до 30% сухого мозгового вещества. При дефиците, который часто случается в пожилом возрасте, страдает память, способность воспринимать действительность и здраво рассуждать. Лецитин «спасает» мозг от разрушения, омолаживает нервную систему. У людей более молодого возраста недостаток лецитина провоцирует раздражительность и повышенную усталость. Необходим он и детям – для речевого и психомоторного развития, формирования эмоциональной устойчивости и способности концентрировать внимание. Поэтому пищевые добавки с фосфолипидами – необходимое средство для реабилитации при поражениях нервной системы, независимо от возраста и конкретного заболевания.

Фосфолипиды – естественный гепатопротектор

Фосфолипидов в клетках печения более 60%. При повреждении мембран молекулы лецитина встраиваются в отверстия и нормализуют барьерную функцию липидного слоя. Они повышают эластичность мембран, нормализуют процессы обмена веществ, выводят токсины. Это свойство важно не только для людей с заболеваниями печени, но и с кожными проблемами: экзема, дерматит, псориаз, атопический дерматит и др. При таких диагнозах печень почти всегда работает с нарушениями. Кожные высыпания являются ничем иным, как результатом избытка токсинов в организме. Поэтому при заболеваниях кожи важно уделить внимание дополнительной поддержке печени.

Лецитин для профилактики атеросклероза и улучшения метаболизма

Фосфолипиды нормализуют жировой обмен и предупреждают ожирение. Лецитин необходим для защиты печени от жирового перерождения. Прием этого вещества облегчает течение псориаза, поскольку снижает высокий при таком диагнозе уровень холестерина. Нарушения липидного обмена присутствуют и у больных нейродермитом и экземой, поэтому для них дополнительный прием лецитина необходим.

Другое важно свойство фосфолипидов – способность выступать антагонистом холестерина, удерживать его в состоянии эмульсии, не давая шанса приклеиться к стенкам сосудов. Двигаться по крови самостоятельно холестерин не может, поскольку это не растворимый в воде жир. Транспортабельным он становится после взаимодействия с молекулами фосфолипидов. Так образуются липопротеины. Если в липопротеиновой частице мало холестирина и много фосфолипидов, получается то, что мы привыкли называть «хорошим» холестерином. Если наоборот – «плохим». Соответственно, чем больше фосфолипидов, тем выше уровень «хорошего» холестерина.

В заключение

Это только наиболее важные свойства фосфолипидов и лецитина. Известна также их способность «заставлять» клетки усваивать инсулин, что помогает при сахарном диабете. Они необходимы тем, кто ведет активный образ жизни, занимает спортом и много работает. Лецитин повышает выносливость, избавляет от чувства затяжной усталости, нервных перегрузок, возвращает высокую работоспособность. Он полезен при стрессах и нервных перегрузках, снижении иммунитета и утрате внимания. Перечень «полезностей», которые привносит в наш организм употребление эти особенных жиров, очень долгий. Очевидно одно: ими нельзя пренебрегать. Уникальные свойства лецитина способны наделить организм новыми силами и заставить победить болезнь без химических препаратов.  

— фосфолипиды — Биохимия

Фосфолипиды (ФЛ, фосфатиды) представляют собой соединение спирта глицерола или сфингозина с высшими жирными кислотами и фосфорной кислотой. В их состав также входят азотсодержащие соединения холин (витамин B₄), этаноламин, серин, циклический шестиатомный спирт инозитол (витамин В₈).

Пищевые источники фосфолипидов

Доля фосфолипидов в пищевом жире невелика (не более 10%), это фосфолипиды клеточных мембран и жировых эмульсий. Источниками фосфолипидов является практически любой жир, используемый в пищу – любые растительные масла, свиной, говяжий и другой животный жир, жир молочных продуктов и сливочное масло. В результате фосфолипидов поступает около 8-10 г в сутки.

В организме человека наиболее распространены глицерофосфолипиды.

Глицерофосфолипиды

Жирные кислоты, входящие в состав этих фосфолипидов, неравноценны. Ко второму атому углерода присоединена, как правило, полиненасыщенная жирная кислота. При углероде С¹ находятся любые кислоты, чаще мононенасыщеннные или насыщенные.

Наиболее простым глицерофосфолипидом является фосфатидная кислота (ФК) – промежуточное соединение для синтеза ТАГ и ФЛ.

Фосфатидилсерин (ФС), фосфатидилэтаноламин (ФЭА, кефалин), фосфатидилхолин (ФХ, лецитин) – структурные ФЛ, они вместе с холестерином формируют липидный бислой клеточных мембран, обеспечивают активность мембранных ферментов, вязкость и проницаемость мембран.

Кроме этого, дипальмитоил-фосфатидилхолин, являясь поверхностно-активным веществом, служит основным компонентом сурфактанта легочных альвеол. Его недостаток в легких недоношенных младенцев приводит к развитию синдрома дыхательной недостаточности.

Также фосфатидилхолин, являясь одним из важнейших компонентов желчи, поддерживает находящийся в ней холестерин в растворенном состоянии и, таким образом, препятствует образованию желчных камней.

Строение преобладающих в организме фосфолипидов

Фосфатидилинозитол (ФИ) – играет ведущую роль в кальций-фосфолипидном механизме передачи гормонального сигнала в клетку.

Лизофосфолипиды – продукт гидролиза фосфолипидов фосфолипазой А₂, образуются при определенных стимулах, вызывающих в клетке синтез эйкозаноидов (простагландинов, лейкотриенов).

Гораздо более редким является кардиолипин – структурный фосфолипид в мембране митохондрий.

Плазмалогены при С¹ содержат высший спирт вместо жирной кислоты. Они участвуют в построении структуры мембран, составляют до 10% фосфолипидов мозга и мышечной ткани.

Строение менее распространенных фосфолипидов

Сфингофосфолипиды

Основным представителем у человека являются сфингомиелины – основное их количество расположено в сером и белом веществе головного и спинного мозга, в оболочке аксонов периферической нервной системы, есть в печени, почках, эритроцитах и других тканях. В качестве жирных кислот выступают насыщенные и мононенасыщенные, которые присоединены к спирту сфингозину.

Строение сфингомиелина, содержащего олеиновую кислоту

(сфингозин обведен красной рамкой)

В нервной ткани сфингомиелин участвует в передаче нервного сигнала по аксонам, активно изучается роль сфинголипидов в регуляции внутриклеточных процессов в качестве источника вторичного мессенджера церамида.

Фосфолипид | биохимия | Britannica

Фосфолипид , также называемый Фосфатид , любой член большого класса жироподобных фосфорсодержащих веществ, которые играют важную структурную и метаболическую роль в живых клетках. Фосфолипиды вместе со сфинголипидами, гликолипидами и липопротеинами называются сложными липидами в отличие от простых липидов (жиров и восков) и от других жирорастворимых клеточных компонентов, в основном изопреноидов и стероидов.Термин фосфоглицерид используется некоторыми как синоним фосфолипида, а другими — для обозначения подгруппы фосфолипидов.

Обычно фосфолипиды состоят из фосфатной группы, двух спиртов и одной или двух жирных кислот. На одном конце молекулы находятся фосфатная группа и один спирт; этот конец полярный, т.е. имеет электрический заряд и притягивается к воде (гидрофильный). Другой конец, состоящий из жирных кислот, нейтрален; он гидрофобен и нерастворим в воде, но растворим в жирах.Эта амфипатическая природа (содержащая как гидрофобные, так и гидрофильные группы) делает фосфолипиды важными для мембран; они образуют двухслойную структуру, называемую липидным бислоем, с полярной головкой, обращенной наружу на каждой поверхности для взаимодействия с водой, и с нейтральными «хвостами», загнутыми внутрь и направленными друг к другу. Липидный бислой является структурной основой всех клеточных мембран и почти непроницаем для ионов и большинства полярных молекул. Белки, встроенные в фосфолипидную матрицу, переносят многие вещества через мембрану.

Подробнее по этой теме

питание человека: фосфолипиды

Фосфолипид похож на триглицерид, за исключением того, что он содержит фосфатную группу и азотсодержащее соединение, такое как холин …

Лецитин ( q.v .; фосфатидилхолин) и цефалины (фосфатидилэтаноламин и фосфатидилсерин) представляют собой группы фосфолипидов, широко распространенных у растений и животных; лецитин является наиболее распространенным, но редко встречается в микроорганизмах.

Другие фосфолипиды включают плазмалогены, присутствующие в головном мозге и сердце и, по-видимому, ограниченно встречающиеся в неживотных тканях; фосфоинозитиды, присутствующие в головном мозге; и кардиолипин, первоначально выделенный из сердца.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

фосфолипидов | Введение в химию

Цель обучения

• Описать фосфолипиды и их роль в клетках

---

Ключевые моменты

• Фосфолипиды состоят из молекулы глицерина, двух жирных кислот и фосфатной группы, которая модифицирована спиртом.
• Фосфатная группа представляет собой отрицательно заряженную полярную головку, которая является гидрофильной.
• Цепи жирных кислот представляют собой незаряженные неполярные хвосты, которые являются гидрофобными.
• Поскольку хвосты гидрофобны, они обращены внутрь, от воды и встречаются во внутренней области мембраны.
• Поскольку головки гидрофильны, они обращены наружу и притягиваются к внутриклеточной и внеклеточной жидкости.
• Если фосфолипиды помещены в воду, они образуют мицеллы, представляющие собой молекулы липидов, которые образуют сферическую форму в водных растворах.

---

Условия

• мицелла Молекулы липидов, которые образуют сферическую форму в водных растворах.
• амфипатический — описание молекулы, например моющего средства, которая имеет как гидрофобные, так и гидрофильные группы.

---

Определение характеристик фосфолипидов

Фосфолипиды — основные компоненты плазматической мембраны, самого внешнего слоя клеток животных. Как и жиры, они состоят из цепей жирных кислот, прикрепленных к основной цепи глицерина.В отличие от триглицеридов, которые содержат три жирные кислоты, фосфолипиды содержат две жирные кислоты, которые помогают образовывать диацилглицерин. Третий углерод глицериновой основной цепи также занят модифицированной фосфатной группой. Однако просто фосфатная группа, присоединенная к диацилглицерину, не может считаться фосфолипидом. Это будет рассматриваться как фосфатидат (диацилглицерин-3-фосфат), предшественник фосфолипидов. Чтобы квалифицировать как фосфолипид, фосфатная группа должна быть модифицирована спиртом. Фосфатидилхолин и фосфатидилсерин являются примерами двух важных фосфолипидов, обнаруженных в плазматических мембранах.

Молекула фосфолипида Фосфолипид — это молекула с двумя жирными кислотами и модифицированной фосфатной группой, присоединенными к глицериновой основной цепи. Фосфат можно модифицировать добавлением заряженных или полярных химических групп. Здесь показаны две химические группы, которые могут модифицировать фосфат, холин и серин. И холин, и серин присоединяются к фосфатной группе в положении, обозначенном R, через гидроксильную группу, указанную зеленым.

Структура молекулы фосфолипида

Фосфолипид — это амфипатическая молекула, что означает, что он имеет как гидрофобный, так и гидрофильный компонент.Одна молекула фосфолипида имеет фосфатную группу на одном конце, называемую «головой», и две расположенные рядом друг с другом цепи жирных кислот, которые составляют липидные «хвосты». Фосфатная группа заряжена отрицательно, что делает голову полярной и гидрофильной, или «водолюбивой». Таким образом, фосфатные головки притягиваются к молекулам воды в окружающей их среде.

Липидные хвосты, с другой стороны, незаряженные, неполярные и гидрофобные, или «водобоязненные». Гидрофобная молекула отталкивается водой.Некоторые липидные хвосты состоят из насыщенных жирных кислот, а некоторые содержат ненасыщенные жирные кислоты. Эта комбинация добавляет плавности хвостам, которые постоянно находятся в движении.

Фосфолипиды и биологические мембраны

Клеточная мембрана состоит из двух смежных слоев фосфолипидов, которые образуют бислой. Хвосты жирных кислот фосфолипидов обращены внутрь, от воды, тогда как головки фосфатов обращены наружу с водной стороны. Поскольку головки обращены наружу, один слой подвергается воздействию внутренней части ячейки, а один слой — наружу.Поскольку фосфатные группы полярны и гидрофильны, они притягиваются к воде во внутриклеточной жидкости.

Фосфолипидный бислой Фосфолипидный бислой состоит из двух смежных листов фосфолипидов, расположенных хвостом к хвосту. Гидрофобные хвосты соединяются друг с другом, образуя внутреннюю часть мембраны. Полярные головки контактируют с жидкостью внутри и снаружи ячейки.

Из-за химических и физических характеристик фосфолипдов липидный бислой действует как полупроницаемая мембрана; только липофильные растворенные вещества могут легко проходить через фосфолипидный бислой.В результате на каждой стороне мембраны есть два отдельных водных отсека. Это разделение важно для многих биологических функций, включая клеточную коммуникацию и метаболизм.

Текучесть мембраны

Плазматическая мембрана клетки содержит белки и другие липиды (например, холестерин) внутри фосфолипидного бислоя. Биологические мембраны остаются жидкими из-за ненасыщенных гидрофобных хвостов, которые не позволяют молекулам фосфолипидов упаковываться вместе и образовывать твердое тело.

Если каплю фосфолипидов поместить в воду, фосфолипиды спонтанно образуют структуру, известную как мицелла, с их гидрофильными головками, ориентированными в сторону воды. Мицеллы представляют собой молекулы липидов, которые образуют сферическую форму в водном растворе. Образование мицелл является ответом на амфипатическую природу жирных кислот, что означает, что они содержат как гидрофильные, так и гидрофобные области.

Мицеллы Пример мицелл в воде.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета.Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Фосфолипид: определение, структура, функции | Биологический словарь

Определение фосфолипидов

Фосфолипид — это тип липидной молекулы, которая является основным компонентом клеточной мембраны. Липиды — это молекулы, которые включают, среди прочего, жиры, воски и некоторые витамины. Каждый фосфолипид состоит из двух жирных кислот, фосфатной группы и молекулы глицерина. Когда многие фосфолипиды выстраиваются в линию, они образуют двойной слой, характерный для всех клеточных мембран.

Структура фосфолипида

Фосфолипид состоит из двух хвостов жирных кислот и головы фосфатной группы. Жирные кислоты — это длинные цепи, которые в основном состоят из водорода и углерода, а фосфатные группы состоят из молекулы фосфора с четырьмя присоединенными молекулами кислорода. Эти два компонента фосфолипида связаны третьей молекулой, глицерином.

Фосфолипиды способны образовывать клеточные мембраны, потому что головка фосфатной группы является гидрофильной (водолюбивой), в то время как хвосты жирных кислот гидрофобны (ненавидят воду).Благодаря этим свойствам они автоматически выстраиваются в воде определенным образом и образуют клеточные мембраны. Чтобы сформировать мембраны, фосфолипиды выстраиваются рядом друг с другом так, что их головы находятся снаружи клетки, а хвосты — внутри. Второй слой фосфолипидов также образуется с головками, обращенными внутрь клетки, и хвостами, обращенными в другую сторону. Таким образом образуется двойной слой с головками фосфатных групп снаружи и хвостами жирных кислот внутри. Этот двойной слой, называемый липидным бислоем, образует основную часть клеточной мембраны.Ядерная оболочка, мембрана, окружающая ядро ​​клетки, также состоит из фосфолипидов, расположенных в липидном бислое, как и мембрана митохондрий, часть клетки, вырабатывающая энергию.

На этом рисунке изображен липидный бислой и структура фосфолипида:

Функции фосфолипидов

Как компоненты мембраны, фосфолипиды избирательно проницаемы (также называемые полупроницаемыми), что означает, что только определенные молекулы могут проходить через них. войти или выйти из ячейки.Молекулы, растворяющиеся в жире, могут легко проходить сквозь него, а молекулы, растворяющиеся в воде, — нет. Кислород, углекислый газ и мочевина — это некоторые молекулы, которые могут легко проходить через клеточную мембрану. Большие молекулы, такие как глюкоза или ионы, такие как натрий и калий, не могут легко проходить через них. Это помогает поддерживать правильную работу содержимого ячейки и отделяет внутреннюю часть ячейки от окружающей среды.

Фосфолипиды могут расщепляться в клетке и использоваться для получения энергии.Их также можно разделить на более мелкие молекулы, называемые хемокинами, которые регулируют различные виды деятельности клетки, такие как выработка определенных белков и миграция клеток в различные области тела. Кроме того, они обнаруживаются в таких областях, как легкие и суставы, где они помогают смазывать клетки.
В фармацевтике фосфолипиды используются как часть систем доставки лекарств, которые представляют собой системы, которые помогают транспортировать лекарство по всему телу к той области, на которую оно должно воздействовать.Они обладают высокой биодоступностью, а это означает, что они легко усваиваются организмом. Валиум — это пример лекарства, в котором используется система доставки лекарств на основе фосфолипидов.

В пищевой промышленности фосфолипиды могут действовать как эмульгаторы, которые представляют собой вещества, диспергирующие капли масла в воде, так что масло и вода не образуют отдельных слоев. Например, яичные желтки содержат фосфолипиды и используются в майонезе, чтобы предотвратить его расслоение. Фосфолипиды в высоких концентрациях содержатся во многих других источниках животного и растительного происхождения, таких как соевые бобы, подсолнечник, семена хлопка, кукуруза и даже мозг коровы.

• Липид — класс молекул, который, среди прочего, включает жиры, воски и некоторые витамины.
• Hydrophilic — молекула, «любящая воду»; он притягивается к молекулам воды и обычно растворяется в воде.
• Hydrophobic — молекула, «ненавидящая воду»; его не привлекает вода, но он обычно растворяется в маслах или жирах.
• Липидный бислой — двойной слой фосфолипидов, который составляет клеточную мембрану и другие мембраны, такие как ядерная оболочка и внешняя часть митохондрий.

Тест

1. Что НЕ является компонентом фосфолипида?
A. Глицерин
B. Жирные кислоты
C. Дезоксирибоза
D. Фосфатная группа

Ответ на вопрос № 1

C является правильным. Каждый фосфолипид состоит из головки фосфатной группы и двух хвостов жирных кислот, которые связаны молекулой глицерина. Дезоксирибоза не входит в состав фосфолипидов; это 5-углеродный сахар, содержащийся в ДНК.

2. Какая молекула гидрофобна?
A. Жирная кислота
B. Фосфатная группа
C. Глюкоза
D. Карбоксилатная группа

Ответ на вопрос № 2

A правильный. Жирные кислоты гидрофобны; их не привлекает вода. Они являются частью фосфолипидов, которая остается внутри липидного бислоя, который естественным образом образуется, когда фосфолипиды находятся в водянистом растворе.

3.Какова функция фосфолипидов?
A. Являясь частью системы доставки лекарств в некоторых фармацевтических препаратах
B. Регулирует клеточную активность, такую ​​как миграция клеток
C. Формирование клеточной мембраны и мембран других органелл в клетке
D. Все вышеперечисленное

Ответ на вопрос № 3

D правильный. Фосфолипиды выполняют в организме все эти функции.

Фосфолипиды — обзор | Темы ScienceDirect

4.2.4.3 Фосфолипиды

PL являются важными компонентами биологических мембран, которые можно разделить на глицеро-PL и сфинго-PL. PL играют важную роль в переваривании липидов, а также участвуют в иммунных и воспалительных реакциях. Исследования также показали, что PL положительно влияют на снижение заболеваемости пожилыми людьми (Mcdaniel et al., 2002). Глицеро-ФЛ присутствуют во всех биологических мембранах и играют важную роль в структуре клеточных мембран. Общая структура глицероПЛ состоит из глицеринового ядра с фосфатной группой, расположенной в положении sn -3.Две оставшиеся гидроксильные функциональные группы замещены по крайней мере одним О-ацильным, О-алкильным или О-алк-1′-енильным остатком (Ter Horst et al., 2010). Длина и насыщение цепей ацилирования PL глицерина являются важными факторами в свойствах биопленок и физиологических функциях.

Структурные и позиционные изменения glyceroPLs в клетках и биопленках изменяют функциональные эффекты нервных мембран (Farooqui et al., 2000). Структура сфингомиелина состоит из 16–24 атомов углерода, а позиции LCB имеют транс-двойную связь, гидроксильную группу и ацильную группу между атомами углерода №2.4 и углеродный номер. 5 (Филиппов и др., 2006). Анализ состава PL во французском женском молоке Benoit et al. (2010). показали, что грудное молоко содержит более высокий уровень сфингомиелина. Сфингомиелин, как важный структурный материал клеточной мембраны, взаимодействует с холестерином, образуя стабильную двухслойную систему. Исследования показали, что метаболиты спгидатида обладают потенциальной биологической ценностью при кишечных заболеваниях и структурной оптимизации у младенцев и взрослых. По степени этерификации PL делятся на пять категорий, включая PE, PI, PS, PC и SM.Как полярный липид, PL неравномерно распределяется на MFGM. PC и PM находятся на внешнем слое MFGM, а остальные PLs находятся на внутренней поверхности MFGM (Evers et al., 2008). PL является липофильным и гидрофильным, что играет важную роль в эмульгировании мембран. Было показано, что гидрофобное взаимодействие между PL и белками позволяет MFGM играть важную роль в поддержании целостности клеточных мембран. Разрушение PL может привести к дефектам молока и молочных продуктов (Deeth, 1997).

В настоящее время жидкостно-жидкостная экстракция и твердофазная экстракция (ТФЭ) обычно используются для извлечения PL из биологических образцов. Метод Блая Дайера — классический метод жидкостно-жидкостной экстракции для экстракции PL; Метод экстракции заключается в смешивании биологических образцов со смесью хлороформа и метанола и многократном центрифугировании для извлечения PL. Чтобы избежать токсичности органических растворителей, для экстракции PL также используется метод метил-трет-бутилового эфира или смешанный раствор н-гексан: изопропанол (Matyash et al., 2008). SPE — это эффективный метод отделения PL от молочного жира. Он не только специфически извлекает PL, но и обогащает PL (Bojko et al., 2014). SPE, также известная как экстракция жидкость-твердое вещество, использует твердые адсорбенты для адсорбции PL в биологических образцах, так что PL можно анализировать с помощью матрицы образца и мешающих компонентов. Технология SPE имеет преимущества: низкие требования к оборудованию, простота эксплуатации, быстрое разделение сложных компонентов и образцов с низким содержанием, а также возможность объединения разделения и концентрирования в один этап.В последние годы ESI-MS широко используется для разделения PL (Min et al., 2011). Несмотря на то, что это быстрый и чувствительный метод, из-за сложности молекул PL результаты идентификации все же необходимо дополнительно изолировать и очистить. ESI — это наиболее широко используемый метод мягкой ионизации при анализе липидов. Аналит выбрасывается через кончик иглы под высоким напряжением, заряженные капли нагреваются до испарения растворителя, и, наконец, молекулы аналита образуют газообразные ионы. Технология ESI впервые была применена для анализа большого количества смесей.В соответствии с различными методами анализа количественные методы ESI-MS можно разделить на три категории: прямой количественный метод ESI-MS, количественный метод ESI-MS / MS и количественный метод HPLC-ESI-MS. Этот метод используется для получения полного спектра липидов в биологических образцах путем сканирования отрицательных или положительных ионов. ESI-MS можно использовать для прямого определения структуры и количественного анализа PL из хлороформного экстракта биологических образцов (Gross, 1994).

Из-за сложности и разнообразия структуры ЛП трудно анализировать ЛП.С развитием аналитических технологий аналитический метод ЛП был усовершенствован. Обычно используемые методы анализа PL включают ТСХ, ЯМР, МС, ГХ-МС и ЖХ-МС. ТСХ, также известная как бумажная хроматография, была первым методом липидного анализа. Метод ТСХ интуитивен и быстр. Однако, хотя метод ТСХ позволяет быстро разделять липиды, ФЛ легко окисляются и разлагаются из-за утечки ФЛ в воздух (Peterson and Cummings, 2010). Поэтому его часто используют как дополнительный и вспомогательный метод в липомике.Газовая хроматография – МС (ГХ-МС) обычно используется для анализа липидов в газах и летучих веществах. ГХ-МС не только дает эффект высокоэффективного разделения с помощью газовой хроматографии, но также может точно определять структуру липидов с помощью МС (Peterson and Cummings, 2010). Однако ГХ-МС не подходит для качественного и количественного анализа ФЛ. Из-за низкой летучести PL его необходимо предварительно обработать гидролизом, чтобы удовлетворить требованиям ГХ-МС. Более того, анализ ГХ-МС — сложная операция, требующая дорогостоящего оборудования и профессионального обслуживания.В настоящее время он не получил широкого распространения. ФЛ в биологических образцах имеют больше ненасыщенных связей, нестабильную структуру и легко разлагаются под действием тепла или окисляются воздухом. ЖХ-МС — самый точный и эффективный метод анализа PL (Minkler and Hoppe, 2010). Он включает МС для высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), МС ВЭЖХ и TOF-MS для жидкостной хроматографии. ВЭЖХ — наиболее подходящий метод для анализа PL. Анализ ВЭЖХ отличается высокой скоростью разделения и высоким разрешением. По сравнению с ГХ-МС, ВЭЖХ менее требовательна к биологическим образцам, и нет необходимости в летучих образцах.

Чтобы изучить влияние стадии лактации, диетических факторов, расы и других факторов на жировой состав грудного молока, в ряде исследований были описаны изменения содержания жира в грудном молоке в зависимости от различных факторов. Gao et al. (2007) проанализировали ЖК в материнском молоке с помощью газовой хроматографии в сочетании с пламенно-водородным ионизационным детектором и сравнили состав PL в грудном молоке с изменением периода лактации с помощью ВЭЖХ в сочетании с детектором с переменной длиной волны. Результаты показали, что общее содержание PL в грудном молоке составляло 281.93–381,99 мкг / г, а содержание ФЛ снижалось с увеличением периода лактации. Sala-Vila et al. (2005) проанализировали грудное молоко 66 испанских женщин и обнаружили, что содержание PL постепенно снижалось, в то время как содержание сфингомиелина оставалось неизменным с продлением лактации. He et al. (2016) проанализировали PL грудного молока на разных стадиях лактации у граждан хань в Китае с помощью ультра-ВЭЖХ и МС. Всего в молозиве человека, переходном молоке и зрелом молоке было идентифицировано 62 вида PL, включая фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозитол и сфингомиелин.Тенденция изменения содержания разных видов ЛП различается, но эта разница несущественна. Кроме того, был проанализирован жирнокислотный состав общего липида (TL) и PL в грудном молоке 20 нормальных здоровых женщин в Токио, Япония. Результаты показали, что тип PL, идентифицированный в грудном молоке японских женщин, соответствовал типу китайских ханьских женщин (Wang et al., 2000). Ян и др. (2009) проанализировали состав PL грудного молока на разных стадиях лактации и в разном гестационном возрасте.Шесть PL, включая сфингомиелин, фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилэтаноламин ацеталь PL, фосфатидилинозитол и фосфатидилсерин, были идентифицированы в материнском молоке с помощью ЯМР. Содержание сфингомиелина было самым высоким среди шести PL. Чтобы лучше охарактеризовать изменения PL в период лактации, Bitman et al. (1984) провели более подробное сравнение и проанализировали содержание PL. Содержание PL в грудном молоке на 3, 7, 21, 42 и 84 день после родов анализировали с помощью ТСХ и ГХ.Результаты показали, что состав PL значительно изменился в первые 3 недели лактации. Хотя содержание PL снижалось в период лактации, состав PL в зрелом молоке был относительно стабильным (Bitman et al., 1984).

Holmes-Mcnary et al. (1996) указали, что PC и SM грудного молока не отличаются от смесей, полученных из коровьего молока. Однако существуют значительные различия в подклассах PL между смесями на основе молока, соевым молоком и грудным молоком. Детские смеси содержат меньше SM, чем грудное молоко (Holmes et al., 2000; Ilcol et al., 2005). Другой аспект заключается в том, что содержание ПК в детских смесях выше, чем содержание SM. Это контрастирует с относительной долей этих двух PL, обнаруженных в материнском молоке, где SM обычно присутствует в более высоких пропорциях, чем PC. Это можно объяснить тем фактом, что детские смеси обычно создаются с использованием соевого лецитина (ПК) (Fong et al., 2007). Содержание PL в грудном молоке, коровьем молоке и различных смесях для младенцев определяли Kynast и Schmitz (1989) с помощью ВЭЖХ.Было доказано, что человеческое и коровье молоко более или менее идентичны по содержанию PL, а детские смеси содержат значительно большее количество других PL, чем человеческое и коровье молоко. Помимо перечисленных выше факторов, влияющих на содержание PL, уровень PL в грудном молоке также зависит от пола ребенка. Ullah et al. (2018) обнаружили, что молоко матери, родившей девочку, содержало больше PL, чем молоко матери, родившей мальчика.

Фосфолипид — обзор | Темы ScienceDirect

Фосфолипиды

Фосфолипиды состоят из двух гидрофобных «хвостов», которые представляют собой цепи жирных кислот, и одной гидрофильной «головы», которая представляет собой фосфатную группу.Они соединяются с глицерином, и «голова» обычно находится в положении sn-3. Благодаря амфифильной структуре фосфолипиды могут образовывать бислои на клеточной мембране, которые можно найти у всех живых существ. Лецитин, коммерчески и широко доступный продукт, представляет собой смесь фосфолипидов. В основном он содержит фосфатидилхолин (PC, рис. 2), фосфатидилэтаноламин (PE), фосфатидилсерин (PS), фосфатидилинозит (PI) и фосфолипид-фосфатную кислоту (PA). Кроме того, лизофосфолипиды, цепь жирных кислот которых замещена гидроксигруппой в sn-1 или sn-2 положении, также являются разновидностью фосфолипидов.

Сообщается, что фосфолипиды являются природными антиоксидантами, извлекаемыми как из животных, так и из растений. Основной принцип антиоксидантной способности можно классифицировать как улавливание радикалов, синергетическое взаимодействие с другими антиоксидантами, а также хелатирование металлов. Фосфолипиды, такие как PE, имеют первичную аминогруппу, необходимый субстрат для реакции Майяра. Группа первичного амина проводит реакцию Майяра с карбонильной группой альдегидов или кетонов, которые являются вторичными продуктами окисления липидов.Это первый антиоксидантный механизм, в котором фосфолипиды участвуют в реакции Майяра. Затем продукты реакции Майяра, такие как коричневые пигменты и меланоидин, обладают высокой способностью улавливать свободные радикалы, что может ингибировать окисление липидов на стадиях инициации и размножения. Кроме того, фосфолипиды могут работать как синергист с другими антиоксидантами с механизмом, отличным от изменения расположения других антиоксидантов и регенерации антиоксиданта (например, токоферола). Кроме того, регенерация других антиоксидантов также играет важную роль для фосфолипидов, действующих как антиоксидант.Хелатирующая способность металлов — еще один антиоксидантный механизм фосфолипидов. В общем, отрицательно заряженная головная фосфатная группа может реагировать с катионами металлов, подавляя окисление липидов. Сообщалось, что фосфолипиды действовали как хелатирующие агенты металлов, когда 1 ppm двухвалентного железа добавлялось в масляную систему в массе.

Хотя доказано, что фосфолипиды обладают антиоксидантной активностью с различными принципами, условия реакции следует контролировать, чтобы предотвратить превращение фосфолипидов в прооксиданты. В отличие от обычных антиоксидантов, полиненасыщенные жирные кислоты присутствуют в фосфолипидах, что означает, что сами фосфолипиды могут окисляться.Кроме того, фосфолипиды в качестве эмульгатора могут усиливать взаимодействие между гидрофильными и липофильными соединениями, агрегируя их на поверхности раздела. В результате могут быть ускорены стадии инициации и распространения окисления липидов.

Поскольку фосфолипиды являются важной частью биологических мембран, фосфолипиды могут быть извлечены из всех видов живых растений или животных. Основными фосфолипидами животного происхождения являются яйца, мясо, рыба и молоко. Среди них цельные куриные яйца содержат самую высокую долю фосфолипидов около 35 г / кг.ПК — основной состав фосфолипидов животных. Фосфолипиды морских животных, обладающих более высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот омега-3, более востребованы, чем теплокровные животные, хотя у них такая же концентрация фосфолипидов. Основными фосфолипидами, получаемыми из растений, являются соя, зародыши кукурузы, семена рапса, арахис и пшеничный крахмал. Соя с содержанием фосфолипидов около 20 г / кг выше, чем другие растительные источники.

14.3: Фосфолипиды в клеточных мембранах

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Фосфолипиды
2. Авторы и авторство

Результаты обучения

• Опишите структуру фосфолипида.
• Укажите полярные (гидрофильные) и неполярные (гидрофобные) области фосфолипида.
• Объясните, как молекулы фосфолипидов образуют бислой клеточной мембраны.

Когда вы идете к стоматологу, чтобы удалить зуб, вы действительно не хотите чувствовать никакой боли. Дантист вводит анестетик в вашу десну, и в конечном итоге она немеет. Одна из теорий о том, почему работают анестетики, связана с движением ионов через клеточную мембрану. Анестетик проникает в структуру мембраны и вызывает сдвиг в том, как ионы перемещаются через мембрану.Если движение ионов нарушено, нервные импульсы не будут передаваться, и вы не почувствуете боли — по крайней мере, до тех пор, пока действие анестетика не пройдет.

Фосфолипиды

Фосфолипид представляет собой липид, который содержит фосфатную группу и является основным компонентом клеточных мембран. Фосфолипид состоит из гидрофильной (водолюбивой) головы и гидрофобного (водобоязненного) хвоста (см. Рисунок ниже). Фосфолипид по существу представляет собой триглицерид, в котором жирная кислота заменена какой-либо фосфатной группой.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): фосфолипид состоит из головы и хвоста. «Голова» молекулы содержит фосфатную группу и является гидрофильной, что означает, что она растворяется в воде. «Хвост» молекулы состоит из двух жирных кислот, которые являются гидрофобными и не растворяются в воде.

Согласно правилу «подобное растворяется в подобном», гидрофильная головка молекулы фосфолипида легко растворяется в воде. Длинные цепи жирных кислот фосфолипидов неполярны и поэтому избегают использования воды из-за их нерастворимости.В воде фосфолипиды спонтанно образуют двойной слой, называемый липидным бислоем, в котором гидрофобные хвосты молекул фосфолипидов зажаты между двумя слоями гидрофильных головок (см. Рисунок ниже). Таким образом, только головы молекул подвергаются воздействию воды, в то время как гидрофобные хвосты взаимодействуют только друг с другом.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): В водном растворе фосфолипиды образуют бислой, где гидрофобные хвосты обращены друг к другу внутри, и только гидрофильные головки подвергаются воздействию воды.

Фосфолипидные бислои являются критическими компонентами клеточных мембран. Липидный бислой действует как барьер для прохождения молекул и ионов внутрь и из клетки. Однако важной функцией клеточной мембраны является обеспечение избирательного проникновения определенных веществ в клетки и из них. Это достигается за счет встраивания различных белковых молекул в липидный бислой и через него (см. Рисунок ниже). Эти белки образуют каналы, по которым могут перемещаться определенные ионы и молекулы.Многие мембранные белки также содержат присоединенные углеводы за пределами липидного бислоя, что позволяет ему образовывать водородные связи с водой.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): фосфолипидный бислой клеточной мембраны содержит встроенные белковые молекулы, которые обеспечивают избирательный проход ионов и молекул через мембрану.

Авторы и авторство

• Фонд CK-12 Шэрон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза ​​Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.

• Эллисон Султ, Ph.D. (Кафедра химии, Университет Кентукки)

Каковы основные функции фосфолипидов?

Фосфолипиды преобладают в клетках бактерий и эукариот. Это молекулы, состоящие из фосфатной головки и липидного хвоста. Голова считается водолюбивой или гидрофильной, а хвост гидрофобной или водоотталкивающей. Поэтому фосфолипиды называют амфифильными.Из-за этой двойной природы фосфолипидов многие типы фосфолипидов располагаются в двух слоях в водянистой среде. Это называется бислоем фосфолипидов. Синтез фосфолипидов происходит в основном в эндоплазматическом ретикулуме. Другие области биосинтеза включают аппарат Гольджи и митохондрии. Фосфолипиды по-разному действуют внутри клеток.

TL; DR (слишком длинный; не читал)

Фосфолипиды — это молекулы с гидрофильными фосфатными головками и гидрофобными липидными хвостами.Они включают клеточные мембраны, регулируют определенные клеточные процессы и обладают как стабилизирующими, так и динамическими качествами, которые могут помочь в доставке лекарств.

Фосфолипиды образуют мембраны

Фосфолипиды создают барьеры в клеточных мембранах для защиты клетки, и они создают барьеры для органелл внутри этих клеток. Фосфолипиды обеспечивают проход различных веществ через мембраны. Мембранные белки исследуют фосфолипидный бислой; они отвечают на клеточные сигналы или действуют как ферменты или механизмы транспортировки клеточной мембраны.Фосфолипидный бислой легко позволяет важным молекулам, таким как вода, кислород и углекислый газ, пересекать мембрану, но очень большие молекулы не могут проникать в клетку таким образом или могут быть не способны вообще. С такой комбинацией фосфолипидов и белков клетка считается избирательно проницаемой, позволяя свободно проникать только одним веществам, а другим — посредством более сложных взаимодействий.

Фосфолипиды обеспечивают структуру клеточных мембран, которые, в свою очередь, поддерживают организацию и разделение органелл для более эффективной работы, но эта структура также способствует гибкости и текучести мембран.Некоторые фосфолипиды вызывают отрицательную кривизну мембраны, в то время как другие вызывают положительную кривизну, в зависимости от их состава. Белки также способствуют искривлению мембраны. Фосфолипиды также могут перемещаться через мембраны, часто с помощью специальных белков, таких как флиппазы, флоппазы и скрамблазы. Фосфолипиды также вносят вклад в поверхностный заряд мембран. Таким образом, хотя фосфолипиды способствуют стабильности, их слиянию и делению, они также помогают в транспортировке материалов и сигналов.Таким образом, фосфолипиды делают мембраны очень динамичными, а не простыми двухслойными барьерами. И хотя фосфолипиды вносят больший, чем первоначально предполагалось, вклад в различные процессы, они остаются стабилизаторами клеточных мембран у разных видов.

Другие функции фосфолипидов

С помощью более совершенных технологий ученые могут визуализировать некоторые фосфолипиды в живых клетках с помощью флуоресцентных зондов. Другие методы выяснения функциональности фосфолипидов включают использование видов с нокаутом (таких как мыши), которые обладают сверхэкспрессированными ферментами, модифицирующими липиды.Это помогает понять больше функций фосфолипидов.

Фосфолипиды играют активную роль помимо образования бислоев. Фосфолипиды поддерживают градиент химических и электрических процессов, чтобы гарантировать выживание клеток. Они также необходимы для регулирования экзоцитоза, хемотаксиса и цитокинеза. Некоторые фосфолипиды играют роль в фагоцитозе, работая, чтобы окружать частицы с образованием фагосом. Фосфолипиды также способствуют эндоцитозу, то есть образованию вакуолей. Процесс влечет за собой связывание мембраны вокруг частиц, растяжение и, наконец, разрыв.Полученные эндосомы и фагосомы, в свою очередь, обладают собственными липидными бислоями.

Фосфолипиды регулируют клеточные процессы, связанные с ростом, синаптической передачей и иммунным надзором.

Другой функцией фосфолипидов является сборка циркулирующих липопротеинов. Эти белки играют важную роль в транспортировке липофильных триглицеридов и холестерина в крови.

Фосфолипиды также действуют в организме как эмульгаторы, например, когда они смешиваются с холестерином и желчной кислотой в желчном пузыре, чтобы образовать мицеллы для абсорбции жирных веществ.Фосфолипиды также играют роль смачивания поверхностей, таких как суставы, альвеолы ​​и другие части тела, требующие плавного движения.

Фосфолипиды у эукариот производятся в митохондриях, эндосомах и эндоплазматическом ретикулуме (ER). Большинство фосфолипидов вырабатываются в эндоплазматическом ретикулуме. В ER фосфолипиды используются для невезикулярного транспорта липидов между ER и другими органеллами. В митохондриях фосфолипиды играют многочисленные роли в клеточном гомеостазе и функционировании митохондрий.

Фосфолипиды, которые не образуют бислои, способствуют слиянию и изгибу мембран.

Типы фосфолипидов

Наиболее распространенными фосфолипидами у эукариот являются глицерофосфолипиды, которые имеют глицериновую основу. У них есть головная группа, гидрофобные боковые цепи и алифатические цепи. Головная группа этих фосфолипидов может различаться по химическому составу, что приводит к разнообразным разновидностям фосфолипидов. Структура этих фосфолипидов варьируется от цилиндрической до конической и обратно-конической, и поэтому их функциональность различается.Они работают с холестерином и сфинголипидами, способствуя эндоцитозу, они составляют липопротеины, используются в качестве поверхностно-активных веществ и являются главными компонентами клеточных мембран.

Фосфатидная кислота (PA), также называемая фосфатидатом, составляет лишь небольшой процент фосфолипидов в клетках. Это самый основной фосфолипид, который служит предшественником других глицерофосфолипидов. Он имеет коническую форму и может привести к искривлению мембран. PA способствует слиянию и делению митохондрий и важен для метаболизма липидов.Он связывается с белком Rac, связанным с хемотаксисом. Также считается, что он взаимодействует со многими другими белками из-за своей анионной природы.

Фосфатидилхолин (PC) — это самый распространенный фосфолипид, составляющий до 55 процентов от общего количества липидов. PC представляет собой ион, известный как цвиттерион, имеет форму цилиндра и известен тем, что он формирует бислои. ПК служит компонентным субстратом для выработки ацетилхолина, важнейшего нейромедиатора. PC может превращаться в другие липиды, такие как сфингомиелины.ПК также выполняет роль сурфактанта в легких и является компонентом желчи. Его основная роль заключается в стабилизации мембраны.

Фосфатидилэтаноламин (ПЭ) также довольно распространен, но имеет несколько коническую форму и не склонен к образованию бислоев. Он состоит из 25 процентов фосфолипидов. Он богат внутренней мембраной митохондрий и может вырабатываться митохондриями. PE имеет относительно меньшую головную группу по сравнению с PC. PE известен макроавтофагией и способствует слиянию мембран.

Кардиолипин (CL) представляет собой димер фосфолипида конической формы и является основным недвислойным фосфолипидом, обнаруженным в митохондриях, которые являются единственными органеллами, производящими CL. Кардиолипин находится в основном на внутренней митохондриальной мембране и влияет на активность белка в митохондриях. Этот богатый жирными кислотами фосфолипид необходим для функционирования комплексов митохондриальной дыхательной цепи. ХЛ составляет значительную часть сердечных тканей и содержится в клетках и тканях, требующих высокой энергии.CL работает, чтобы привлечь протоны к ферменту, называемому АТФ-синтазой. CL также помогает сигнализировать о гибели клеток в результате апоптоза.

Фосфатидилинозит (PI) составляет до 15 процентов фосфолипидов, обнаруженных в клетках. PI содержится во многих органеллах, и его головная группа может претерпевать обратимые изменения. ИП работает как предшественник, который помогает в передаче сообщений в нервной системе, а также в мембранном переносе и нацеливании на белок.

Фосфатидилсерин (PS) составляет до 10 процентов фосфолипидов в клетках.PS играет важную роль в передаче сигналов внутри и вне клеток. PS помогает нервным клеткам функционировать и регулирует проведение нервных импульсов. Особенности ФС в апоптозе (спонтанной гибели клеток). PS также содержит мембраны тромбоцитов и, следовательно, играет роль в свертывании крови.

Фосфатидилглицерин (PG) является предшественником бис (моноацилглицеро) фосфата или BMP, который присутствует во многих клетках и потенциально необходим для транспорта холестерина. BMP находится в основном в клетках млекопитающих, где он составляет примерно 1 процент фосфолипидов.BMP вырабатывается в основном в мультивезикулярных телах и, как полагают, индуцирует отрастание внутренней мембраны.

Сфингомиелин (SM) — еще одна форма фосфолипидов. SM важны для состава мембран клеток животных. В то время как основу глицерофосфолипидов составляет глицерин, основой сфингомиелинов является сфингозин. Двухслойные фосфолипиды SM по-разному реагируют на холестерин и более сильно сжаты, но имеют пониженную проницаемость для воды. SM включает липидные рафты, стабильные нанодомены в мембранах, которые важны для сортировки мембран, передачи сигналов и транспорта белков.

Заболевания, связанные с метаболизмом фосфолипидов

Дисфункция фосфолипидов приводит к ряду расстройств, таких как периферическая невропатия Шарко-Мари-Тута, синдром Скотта и аномальный катаболизм липидов, связанный с несколькими опухолями.

Генетические нарушения, вызванные мутациями генов, могут приводить к дисфункциям биосинтеза и метаболизма фосфолипидов. Они оказываются весьма выраженными при нарушениях, связанных с митохондриями.

В митохондриях необходима эффективная липидная сеть.Фосфолипиды кардиолипин, фосфатидная кислота, фосфатидилглицерин и фосфатидилэтаноламин играют решающую роль в поддержании мембраны митохондрий. Мутации генов, влияющих на эти процессы, иногда приводят к генетическим заболеваниям.

При синдроме Барта митохондриальной Х-сцепленной болезни (BTHS) состояния включают слабость скелетных мышц, замедленный рост, утомляемость, задержку моторики, кардиомиопатию, нейтропению и 3-метилглутаконовую ацидурию, потенциально смертельное заболевание.У этих пациентов обнаруживаются дефектные митохондрии, которые обладают пониженным содержанием фосфолипидного ХЛ.

Дилатационная кардиомиопатия с атаксией (DCMA) проявляется дилатационной кардиомиопатией с ранним началом, непрогрессирующей атаксией головного мозга (но которая приводит к задержке моторики), задержкой роста и другими состояниями. Это заболевание возникает из-за функциональных проблем с геном, который помогает регулировать ремоделирование ХЛ и биогенез митохондриальных белков.

Синдром MEGDEL представляет собой аутосомно-рецессивное заболевание с энцефалопатией, определенной формой глухоты, задержкой моторики и развития и другими состояниями.В пораженном гене фосфолипид-предшественник CL, PG, обладает измененной ацильной цепью, которая, в свою очередь, изменяет CL. Кроме того, дефекты гена снижают уровни фосфолипидного BMP. Поскольку BMP регулирует регуляцию и транспорт холестерина, его снижение приводит к накоплению неэтерифицированного холестерина.

По мере того, как исследователи узнают больше о роли фосфолипидов и их важности, есть надежда, что могут быть созданы новые методы лечения заболеваний, являющихся результатом их дисфункции.

Использование фосфолипидов в медицине

Биосовместимость фосфолипидов делает их идеальными кандидатами для систем доставки лекарств. Их амфифильные (содержащие как водолюбивые, так и ненавидящие воду компоненты) конструкция помогает при самостоятельной сборке и создании более крупных структур. Фосфолипиды часто образуют липосомы, которые могут нести лекарства. Фосфолипиды также служат хорошими эмульгаторами. Фармацевтические компании могут выбирать фосфолипиды из яиц, соевых бобов или искусственно созданных фосфолипидов для доставки лекарств.Искусственные фосфолипиды могут быть получены из глицерофосфолипидов путем изменения головной или хвостовой групп или обеих групп. Эти синтетические фосфолипиды более стабильны и более чисты, чем природные фосфолипиды, но их стоимость обычно выше. Количество жирных кислот в природных или синтетических фосфолипидах влияет на их эффективность инкапсуляции.

Фосфолипиды могут образовывать липосомы, особые пузырьки, которые могут лучше соответствовать структуре клеточной мембраны. Эти липосомы затем служат в качестве носителей для гидрофильных или липофильных лекарств, лекарств с контролируемым высвобождением и других агентов.Липосомы из фосфолипидов часто используются в противораковых препаратах, генной терапии и вакцинах. Липосомы можно сделать высокоспецифичными для доставки лекарств, сделав их похожими на клеточную мембрану, которую они должны пересечь. Содержание фосфолипидов в липосомах может быть изменено в зависимости от локализации целевого заболевания.

Эмульгирующие свойства фосфолипидов делают их идеальными для эмульсий для внутривенных инъекций. Для этой цели часто используются эмульсии яичного желтка и фосфолипидов сои.

Если у лекарств низкая биодоступность, иногда можно использовать природные флавоноиды для образования комплексов с фосфолипидами, способствующих абсорбции лекарства.Эти комплексы имеют тенденцию давать стабильные препараты с более длительным действием.

По мере того, как продолжающиеся исследования дают больше информации о все более полезных фосфолипидах, наука будет извлекать пользу из этих знаний, чтобы лучше понимать клеточные процессы и создавать более узконаправленные лекарства.