FOSFOGLISERIDA: STRUKTUR, FUNGSI DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

The phosphoglycerides atau gliserofosfolipid adalah molekul berlimpah alam lipid dalam membran biologis. Molekul fosfolipid terdiri dari empat komponen dasar: asam lemak, kerangka yang terikat pada asam lemak, fosfat, dan alkohol yang terikat pada yang terakhir.

Umumnya, pada karbon 1 gliserol terdapat asam lemak jenuh (hanya ikatan tunggal), sedangkan pada karbon 2 asam lemak berjenis tak jenuh (ikatan rangkap atau rangkap tiga antar karbon).

Sumber Struktur : Tidak ada penulis yang dapat dibaca mesin. Lennert B diasumsikan (berdasarkan klaim hak cipta). , melalui Wikimedia Commons

Di antara fosfogliserida paling menonjol dalam membran sel yang kami miliki: sfingomielin, fosfatidylinositol, fosfatidilserin, dan fosfatidiletanolamina.

Makanan yang kaya akan molekul biologis ini antara lain daging putih seperti ikan, kuning telur, beberapa jeroan, kerang, dan kacang-kacangan.

Struktur

Komponen fosfogliserida

Sebuah fosfogliserida terdiri dari empat elemen struktur dasar. Yang pertama adalah kerangka di mana asam lemak, fosfat, dan alkohol terikat - yang terakhir terikat pada fosfat.

Tulang punggung fosfogliserida dapat dibentuk dari gliserol atau sfingosin. Yang pertama adalah alkohol tiga karbon, sedangkan yang kedua adalah alkohol lain dengan struktur yang lebih kompleks.

Dalam gliserol, gugus hidroksil yang terletak pada karbon 1 dan 2 diesterifikasi oleh dua gugus karboksil rantai besar asam lemak. Karbon yang hilang, terletak di posisi 3, diesterifikasi dengan asam fosfat.

Meskipun gliserol tidak memiliki karbon asimetris, karbon alfa tidak identik secara stereokimia. Dengan demikian, esterifikasi fosfat pada karbon yang sesuai memberikan asimetri pada molekul.

Karakteristik asam lemak dalam fosfogliserida

Asam lemak adalah molekul yang tersusun dari rantai hidrokarbon dengan berbagai panjang dan tingkat ketidakjenuhan, dan berakhir dalam gugus karboksil. Karakteristik ini sangat bervariasi, dan menentukan propertinya.

Rantai asam lemak bersifat linier jika termasuk jenis jenuh atau tidak jenuh dalam posisi trans. Sebaliknya, adanya ikatan rangkap tipe cis menciptakan lilitan pada rantai, sehingga tidak perlu lagi direpresentasikan secara linier, seperti yang sering terjadi.

Asam lemak dengan ikatan rangkap atau rangkap tiga secara signifikan mempengaruhi keadaan dan sifat fisikokimia membran biologis.

Sifat hidrofobik dan hidrofilik

Masing-masing elemen yang disebutkan berbeda dalam sifat hidrofobiknya. Asam lemak, sebagai lipid, bersifat hidrofobik atau apolar, yang berarti tidak bercampur dengan air.

Sebaliknya, elemen fosfolipid lainnya memungkinkan mereka untuk berinteraksi dalam lingkungan, berkat sifat polar atau hidrofiliknya.

Dengan cara ini, fosfogliserida diklasifikasikan sebagai molekul amphipathic, yang berarti salah satu ujungnya polar dan ujung lainnya adalah apolar.

Kita bisa menggunakan analogi pertandingan atau pertandingan. Kepala korek api mewakili kepala kutub yang terdiri dari fosfat bermuatan dan substitusinya pada gugus fosfat. Perpanjangan korek api diwakili oleh ekor nonpolar, yang dibentuk oleh rantai hidrokarbon.

Kelompok yang bersifat polar bermuatan pada pH 7, dengan muatan negatif. Hal ini disebabkan oleh fenomena ionisasi gugus fosfat, yang memiliki pk mendekati 2, dan muatan gugus yang diesterifikasi. Jumlah muatan tergantung pada jenis fosfogliserida yang dipelajari.

fitur

Struktur membran biologis

Lipid adalah biomolekul hidrofobik yang menunjukkan kelarutan dalam pelarut organik - seperti kloroform, misalnya.

Molekul-molekul ini memiliki berbagai macam fungsi: berperan sebagai bahan bakar dengan menyimpan energi yang terkonsentrasi; sebagai molekul pemberi sinyal; dan sebagai komponen struktural membran biologis.

Di alam, kelompok lipid yang paling melimpah adalah fosfogliserida. Fungsi utamanya adalah struktural, karena mereka adalah bagian dari semua membran sel.

Membran biologis dikelompokkan dalam bentuk bilayer. Ini berarti bahwa lipid dikelompokkan menjadi dua lapisan, di mana ekor hidrofobiknya menghadap ke dalam lapisan ganda dan kepala kutubnya menghadap ke luar dan dalam sel.

Struktur ini sangat penting. Mereka membatasi sel dan bertanggung jawab untuk pertukaran zat dengan sel lain dan dengan lingkungan ekstraseluler. Namun, membran mengandung molekul lipid lain selain fosfogliserida, dan juga molekul yang bersifat protein yang memediasi pengangkutan zat aktif dan pasif.

Fungsi sekunder

Selain menjadi bagian dari membran biologis, fosfogliserida dikaitkan dengan fungsi lain di dalam lingkungan seluler. Beberapa lipid yang sangat spesifik adalah bagian dari membran mielin, zat yang menutupi saraf.

Beberapa dapat bertindak sebagai pesan dalam menangkap dan mengirimkan sinyal ke lingkungan seluler.

Metabolisme

Perpaduan

Sintesis fosfogliserida dilakukan mulai dari metabolit intermediet seperti molekul asam fosfatidat dan juga triasilgliserol.

CTP nukleotida yang diaktifkan (cytidine triphosphate) membentuk perantara yang disebut CDP-diacylglycerol, di mana reaksi pirofosfat mendukung reaksi di sebelah kanan.

Bagian yang disebut fosfatidil bereaksi dengan alkohol tertentu. Produk dari reaksi ini adalah fosfogliserida, termasuk fosfatidilserin atau fosfatidil inositol. Fosfatidil etanolamina atau fosfatidilkolin dapat diperoleh dari fosfatidilserin.

Namun, ada rute alternatif untuk mensintesis fosfogliserida yang disebutkan terakhir. Jalur ini melibatkan aktivasi kolin atau etanolamina dengan mengikat CTP.

Selanjutnya, terjadi reaksi yang menyatukannya dengan fosfatidate, memperoleh fosfatidil etanolamina atau fosfatidilkolin sebagai produk akhir.

Degradasi

Penguraian fosfogliserida ditangani oleh enzim yang disebut fosfolipase. Reaksi ini melibatkan pelepasan asam lemak yang membentuk fosfogliserida. Di semua jaringan organisme hidup, reaksi ini berlangsung terus-menerus.

Ada beberapa jenis fosfolipase dan diklasifikasikan menurut asam lemak yang dilepaskannya. Mengikuti sistem klasifikasi ini, kami membedakan antara lipase A1, A2, C dan D.

Fosfolipase ada di mana-mana di alam, dan kita menemukannya dalam entitas biologis yang berbeda. Jus usus, sekresi bakteri tertentu, dan bisa ular adalah contoh zat fosfolipase yang tinggi.

Produk akhir dari reaksi degradasi ini adalah gliserol-3-fosfat. Jadi, produk yang dilepaskan ini ditambah asam lemak bebas dapat digunakan kembali untuk mensintesis fosfolipid baru atau diarahkan ke jalur metabolisme lain.

Contoh

Tanggal fosfat

Senyawa yang dijelaskan di atas adalah fosfogliserida yang paling sederhana dan disebut fosfatidate, atau juga diasilgliserol 3-fosfat. Meskipun tidak terlalu melimpah di lingkungan fisiologis, ini adalah elemen kunci untuk sintesis molekul yang lebih kompleks.

Fosfogliserida berasal dari fosfatidate

Dari molekul fosfogliserida yang paling sederhana, biosintesis elemen yang lebih kompleks dapat terjadi, dengan peran biologis yang sangat penting.

Gugus fosfat dari fosfatidate diesterifikasi dengan gugus hidroksil alkohol - bisa satu atau lebih. Alkohol yang paling umum dari folfogliserida adalah serin, etanolamina, kolin, gliserol, dan inositol. Derivatif ini akan dijelaskan di bawah ini:

Phosphatidylethanolamine

Dalam membran sel yang merupakan bagian dari jaringan manusia, phosphatidylethanolamine merupakan komponen penting dari struktur ini.

Ini terdiri dari alkohol yang diesterifikasi oleh asam lemak di hidroksil yang terletak di posisi 1 dan 2, sedangkan di posisi 3 kami menemukan gugus fosfat, diesterifikasi dengan amino alkohol ethanolamine.

Phosphatidylserine

Umumnya, fosfogliserida ini ditemukan di lapisan tunggal yang menghadap ke bagian dalam - yaitu, sisi sitosol - sel. Selama proses kematian sel terprogram, distribusi fosfatidilserin berubah dan ditemukan di seluruh permukaan sel.

Phosphatidylinositol

Phosphatidylinositol adalah fosfolipid yang ditemukan dalam proporsi rendah baik di membran sel maupun di membran komponen subselular. Telah ditemukan untuk berpartisipasi dalam acara komunikasi seluler, menyebabkan perubahan dalam lingkungan internal sel.

Sphingomyelin

Dalam kelompok fosfolipid, sfingomielin adalah satu-satunya fosfolipid yang ada dalam membran yang strukturnya tidak berasal dari gliserol alkohol. Sebaliknya, kerangka itu terdiri dari sphingosine.

Secara struktural, senyawa terakhir ini termasuk dalam golongan aminoalkohol dan memiliki rantai karbon panjang dengan ikatan rangkap.

Dalam molekul ini, gugus amino di tulang punggung terikat pada asam lemak melalui ikatan tipe amida. Bersama-sama, gugus hidroksil primer kerangka diesterifikasi menjadi fosfotilkolin.

Plasmalogens

Plasmallogen adalah fosfogliserida dengan kepala yang terbentuk terutama dari etanolamina, kolin, dan serin. Fungsi molekul-molekul ini belum sepenuhnya dijelaskan dan hanya ada sedikit informasi tentang mereka dalam literatur.

Karena gugus vinil eter mudah teroksidasi, plasmallogen mampu bereaksi dengan radikal bebas oksigen. Zat-zat ini adalah produk metabolisme sel rata-rata dan telah diketahui dapat merusak komponen seluler. Selain itu, mereka juga dikaitkan dengan proses penuaan.

Oleh karena itu, fungsi plasmalogens yang mungkin adalah menjebak radikal bebas yang berpotensi memiliki efek negatif pada integritas sel.

Referensi

1. Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Biokimia. Saya terbalik.
2. Devlin, TM (2004). Biokimia: buku teks dengan aplikasi klinis. Saya terbalik.
3. Feduchi, E., Blasco, I., Romero, CS, & Yáñez, E. (2011). Biokimia. Konsep penting. Pan American.
4. Melo, V., Ruiz, VM, & Cuamatzi, O. (2007). Biokimia proses metabolisme. Kembalikan.
5. Nagan, N., & Zoeller, RA (2001). Plasmalogens: biosintesis dan fungsi. Kemajuan dalam penelitian lipid, 40 (3), 199-229.
6. Pertierra, AG, Olmo, R., Aznar, CC, & López, CT (2001). Biokimia metabolik. Bilah Editorial.
7. Voet, D., Voet, JG, & Pratt, CW (2014). Dasar-dasar Biokimia. Editor Seni.