fosfolipiden zijn instrumenteel bij het bouwen van celmembranen. Ze vertegenwoordigen complex lipiden die fosfor bevatten ester koppeling. Ze zijn ook amfifiel omdat ze een hydrofiel en een lipofiel domein hebben.
Wat zijn fosfolipiden?
fosfolipiden zijn glycerol of sfingosine-esters, die elk twee vetzuren bevatten moleculen en fosforzuur residu, dat op zijn beurt kan worden veresterd met verschillende alcoholen Het zijn de basisbouwstenen van celmembranen en celorganellen. Daar vormen ze een dubbele lipidelaag die de intracellulaire ruimte scheidt van de extracellulaire ruimte. Beide ruimtes hebben een waterige omgeving waarvan moleculen niet met elkaar in contact komen. Het fosfolipide moleculen elk bevatten een hydrofiel en een lipofiel gebied. Het hydrofiele gebied wordt weergegeven door de glycerol en fosfaat groep, en bovendien vaak door de alcohol veresterd bij de fosfaat groep. Het lipofiele gebied bevindt zich bij de vetzuurresten. De lipofiele groepen worden samen afgezet, terwijl de hydrofiele groepen van elkaar worden afgewend. Daarbij bevat de lipidedubbellaag elk twee hydrofiele lagen, die de cel naar buiten en naar binnen begrenzen. Binnen de dubbellaag ligt het lipofiele gebied. De fosfolipiden zijn onderverdeeld in fosfoglyceriden en sfingomyelines. Bovendien is de fosforzuur residuen kunnen worden veresterd met onder andere choline, ethanolamine of met serine. In het geval van fosfoglyceriden resulteert dit in fosfatidylcholines (lecithine), fosfatidylethanolaminen of fosfatidylserines.
Functie, actie en rollen
Fosfolipiden vertegenwoordigen het hoofdbestanddeel van biomembranen. In deze functie scheiden ze het celinterieur van de omringende ruimte. Gelijktijdige hydrofiliciteit en lipofiliciteit stellen fosfolipiden in staat om tussen te bemiddelen water en olie als grenslaag. Lipofiele stoffen hechten zich dus aan het lipofiele uiteinde van het molecuul. Polaire stoffen en waterig solutions binden in het hydrofiele gebied. Beide waterworden in water oplosbare verbindingen en in water onoplosbare maar in vet oplosbare verbindingen tegelijkertijd in oplossing gebracht. In watervormen fosfolipiden altijd dubbellagen met hun hydrofiele molecuulgedeelten naar het water gericht en hun lipofiele molecuulgedeelten van het water af gericht. Tegelijkertijd vormen de membranen ruimtes waarbinnen biochemische reacties ongestoord door invloeden van buitenaf kunnen plaatsvinden. De niet-polaire gebieden van de fosfolipiden dragen bij aan hun vloeibaarheid. Hoewel de niet-polaire vetzuurresten samenklonteren, is de moleculaire interacties hier zijn zwak vanwege de niet-polariteit. Aldus kunnen de koolwaterstofstaarten gemakkelijk ten opzichte van elkaar verschuiven. De hydrofiele koppen zijn inderdaad wars van elkaar. Daar zijn echter sterkere bindende krachten voor polaire moleculen aanwezig. Het lipofiele karakter van de celmembraan scheidt twee waterige omgevingen van elkaar, zodat biochemische reacties in beide gebieden ongestoord kunnen verlopen. Met behulp van transport eiwittenkunnen moleculen of ionen selectief worden getransporteerd door de kanalen die in de dubbele membraanlaag zijn ingebouwd. Receptoren die in het dubbele membraan aanwezig zijn, zenden signalen naar het inwendige van de cel. Blaasjes kunnen zich scheiden van het fosfolipidemembraan, dat stoffen die vreemd zijn voor de cel of kan afgeven enzymen or hormonen in de extracellulaire ruimte. Bovendien, naast zijn functie als membraanbouwsteen, lecithine dient ook als uitgangsmateriaal voor de vorming van de neurotransmitters acetylcholine en noradrenaline Het speelt ook een belangrijke rol in de context van vetvertering.
Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden
Fosfolipiden aanwezig in membranen zijn fosfatidylcholine (lecithine), fosfatidylethanolamine, fosfatidylserine, fosfatidylinositol en sfingolipiden. In aanvulling op, cholesterol en zijn derivaten zorgen voor de vloeibaarheid van het membraan. De lipiden gericht naar het celoppervlak kan geglycosyleerd zijn. De synthese van fosfolipiden vindt plaats in het gladde endoplasmatisch reticulum. Van daaruit worden de moleculen in de vorm van blaasjes naar hun bestemming getransporteerd en in het membraan opgenomen. In het menselijk lichaam zijn fosfolipiden bijzonder overvloedig aanwezig in de hersenen, beenmerg, lever or hart-, naast hun normale voorkomen in elk celmembraan Voedingsmiddelen die bijzonder rijk zijn aan fosfolipiden zijn eigeel, zaden, wortels, knollen, paddenstoelen, gist en plantaardige oliën.
Ziekten en aandoeningen
In verband met fosfolipiden is het zogenaamde antifosfolipidensyndroom bekend. Deze aandoening komt voornamelijk voor bij vrouwen en wordt gekenmerkt door een verhoogde incidentie van arterieel en veneus trombose. Als resultaat, hart- aanvallen, beroertes, longembolieën of trombose komen vaak voor. Paradoxale bloeding treedt op in de huid, wat resulteert in een verhoogd verbruik van bloedplaatjes Miskramen komen vaak voor. De oorzaak van deze ziekte is een auto-immuunziekte. De immuunsysteem is gericht tegen bepaalde fosfolipiden zoals cardiolipine of protrombine. Deze zijn echter altijd antilichamen tegen het fosfolipide-geassocieerd eiwitten Het syndroom komt zowel alleen voor als in de context van verschillende autoimmuunziekten, die tot de reumatische groep behoren. De meest voorkomende onderliggende ziekte is systemisch lupus erythematosus (SLE). Antifosfolipidensyndroom kan echter ook voorkomen in de context van kwaadaardige tumoren of HIV. Secundair antifosfolipidensyndroom kan ook optreden bij reumatoïde aandoeningen artritis, lupus erythematosus or Syndroom van Sjogren Een belangrijke rol bij de pathogenese van de ziekte wordt gespeeld door het eiwit bèta-2-glycoproteïne I. Het is aanwezig als monomeer in de bloed en bindt onder meer aan de celmembraan of monocyten en bloedplaatjes, waarna de bloedplaatjes worden geactiveerd. Wanneer het zich bindt aan het celmembraan, ondergaat het molecuul conformatieveranderingen die het kwetsbaar maken voor specifieke aanvallen antilichamen Dit resulteert in de vorming van een dimeer dat kan binden aan verschillende receptoren in het membraan. Als resultaat wordt trombusvorming geactiveerd. Er is ook een speciale vorm van de ziekte die vooral jonge mannen treft vanaf het tweede tot het vierde decennium van hun leven. Dit is het zeldzame Hughes-Stovin-syndroom met vergelijkbare symptomen.
