БІОХІМІЯ - Підручник - Остапченко Л. І. - 2012

Розділ 13. СТРУКТУРА І ВЛАСТИВОСТІ ЛІПІДІВ

13.3.Фосфоліпіди

Фосфоліпіди є основним класом мембранних ліпідів. У клітинах і тканинах бактерій, рослин і тварин вони разом з іншими ліпідами й білками беруть участь у формуванні та забезпеченні функцій біологічних мембран.

Фосфоліпіди, або фосфоацилгліцероли, є похідними гліцеролу, що вміщують два гідрофобні радикали вищих жирних і гідрофільний компонент - залишки фосфорної кислоти, аміноспиртів, амінокислот, гліцеридів, загальної формули:

де R і R' - гідрофобні радикали, Х - гідрофільний замісник.

У молекулах фосфоліпідів жирними кислотами етерифіковані гідроксильні групи гліцеролу в положенні 1 і 2 і фосфорною кислотою - гідроксил у положенні 3. Діацилгліцерол-3-фосфат, або фосфатидна кислота {фосфатидат), є головним проміжним метаболітом у синтезі інших фосфоацилгліцеролів, тобто фосфоліпіди є похідними фосфатидної кислоти, які утворюються при етерифікації фосфатидату гідроксилами аміноспиртів, амінокислот, гліцеролу, інозитолу (табл. 13.2).

Присутність у структурі молекули полярних груп зумовлює амфіпатичні властивості фосфоліпідів, зокрема здатність фосфоліпідів взаємодіяти з розчинами електролітів.

Таблиця 13.2

Різноманітність хімічної будови фосфоліпідів

Характерні властивості фосфоацилгліцеролів виявляються за їхньої взаємодії з водою. На межі поділу середовищ вода - повітря вони утворюють мономолекулярний шар, в якому їхні полярні "голови" занурені у воду, а гідрофобні "хвости" направлені в повітря. Зі збільшенням концентрації фосфоліпідів у водних розчинах утворюються сферичні структури - міцели, здатні групуватися в циліндричні структури (рис. 13.2, за Р.П. Євстигнєєвою, 1976).

За деякими властивостями фосфоацилгліцероли тотожні нейтральним ліпідам: вони також мають декілька поліморфних форм, взаємопереходи яких за фізіологічних умов зумовлені зміною температури. З підвищенням температури фосфоацилгліцероли плавляться, проходячи через рідинно-кристалічну фазу. Температура фазових переходів фосфоліпідів залежить від природи та ступеня ненасиченості гідрофобних радикалів їхніх молекули: більш нена- сичені фосфоліпіди мають нижчі температури фазових переходів.

Рис. 13.2. Поведінка фосфоліпідів у водних розчинах

Класифікація фосфоліпідів заснована на особливостях хімічної структури гідрофільного замісника Х.

Фосфатидилхоліни є найчисленнішими серед фосфоацилгліцеролів, їхній вміст у різних тканинах досягає 45-50 % загального вмісту ліпідів клітини. Ці складні ефіри аміноспирту холіну й фосфатидної кислоти мають загальну формулу:

и

де R і R' - відповідно насичені й ненасичені гідрофобні радикали пальмітинової, стеаринової, олеїнової, лінолевої або арахідонової кислот.

Фосфатидилетаноламіни, котрі також можна розглядати як ефіри етаноламіну й фосфатидату, становлять 30-40 % від вмісту всіх фосфоацилгліцеролів у клітинах різних організмів:

Фосфатидилсерини завжди присутні в кількості приблизно 5 % серед фосфоацилгліцеролів тканин рослинного і тваринного похо

дження. Це кислі фосфоліпіди, завдяки загальному від'ємному заряду молекули:

Полігліцерофосфатиди - це фосфоацилгліцероли, молекули яких містять декілька залишків гліцеролу. До них належать фосфатидилгліцероли і кардіоліпіни. Останні характерні для мембран мітохондрій, де вони присутні у відносно великій кількості:

Плазмалогенні (альдегідогенні) фосфоліпіди досить поширені в природі, у тканинах організмів їхній вміст становить від 25 до 50 % загальної кількості фосфоліпідів. В основному представлені фосфатидальхолінами і фосфатидальетаноламінами, молекули яких містять алкенільно-ефірну групу (-ОСН = СН-):

Фосфоінозитиди - похідні фосфатидної кислоти й циклічного спирту інозитолу (міоінозитолу), який може бути фосфорильова- ний. Тому залежно від кількості залишків фосфорної кислоти в молекулі розрізняють моно- і поліфосфоінозитиди.

Поліфосфоінозитиди містяться в тканинах центральної нервової системи тварин.