Биологические мембраны

Биологические мембраны

 

Фосфолипиды.

Биологические мембраны представляют собой "ансамбли" липидных и белковых молекул, удерживаемых вместе с помощью нековалентных взаимодействий.

 

Основу мембраны составляет двойной липидный слой, в формировании которого участвуют фосфолипиды и гликолипиды. Липидный бислой образован двумя рядами липидов, гидрофобные радикалы которых спрятаны внутрь, а гидрофильные группы обращены наружу и контактируют с водной средой. Белковые молекулы как бы "растворены" в липидном бислои.

 

 

Поперечный разрез плазматической мембраны.

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.

В мембранах присутствуют липиды трёх главных типов - фосфолипиды, гликолипиды и холестерол (холестерин).

 

Липидный состав мембран различен, содержание того или другого липида, по-видимому, определяется разнообразием функций, выполняемых этими липидами в мембранах.

 

Классификация фосфолипидов  

 

В зависимости от входящего в их состав многоатомного спирта принято делить фосфолипиды на три группы:1 2 р3

    глицерофосфолипиды (глицерофосфатиды) — содержат остаток глицерина

        фосфатидилхолин (лецитин)

        фосфатидилэтаноламин (кефалин)

        фосфатидилсерин

        кардиолипин

        плазмалоген(этаноламиновый плазмологен)

    фосфосфинголипиды — содержат остаток сфингозина

        сфингомиелины

    фосфоинозитиды — содержат остаток инозитола

        фосфатидилинозитол

Свойства фосфолипидов

 

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.

Кругооборот фосфоглицеридов в плазматической мембране с эф­фектами опосредованного рецепторами (Р) потока кальция на фосфолипа­зу А2 и продукцию арахидоновой кислоты.

ОЭТЕ — оксиэйкозатетраеновая кислота: Г — гормон; АЦ — аденилатциклаза НСБ — нуклеотид связывающий белок; ГПЭТЕ — гидропероксиэйкозатетраеновая кислота.

Биологическая роль фосфолипидов

 

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.

В мембранах эукариотических клеток обнаружено огромное количество разных фосфолипидов, причём они распределены неравномерно по разным клеточным мембранам. Эта неравномерность относится к распределению как полярных "головок", так и ацильных остатков.

 

Фосфолипиды с разным строением полярных "головок"	Доля от суммарного количества фосфолипидов, %
	митохондрии	лизосомы	ядерная мембрана	аппарата Гольджи мембраны	плазматическая мембрана
Кардиолипин	18	1	4	1	1
Фосфатидилэтаноламин	35	14	13	20	23
Фосфатидилхолин	40	40	55	50	39
Фосфатидилинозитол	5	5	10	12	8
Фосфатидилсерин	1	2	3	6	9
Фосфатидная кислота	-	1	2	1	1
Сфингомиелин	1	20	3	8	16

Фосфолипиды замедляют синтез коллагена и повышают активность коллагеназы (фермента, разрушающего коллаген). Поскольку коллаген определяет замещение эпителиальной ткани соединительной, фосфолипиды оказывают противорубцовый (антифибротический) эффект.

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

В плазматических мембранах клеток в значительных количествах содержатся сфингомиелины. Сфингомиелины построены на основе церамида - ацилированного аминоспирта сфингозина. Полярная группа состоит из остатка фосфорной кислоты и холина, этаноламина или серина. Сфингомиелины - главные липиды миелиновой оболочки нервных волоконмиелиновой оболочки нервных волокон.

Спасибо за внимание!