12.3.1. Fosfolipidy jsou hlavní třídou membránových lipidů

Fosfolipidy se hojně vyskytují ve všech biologických membránách. Molekula fosfolipidu je sestavena ze čtyř složek: mastných kyselin, platformy, na kterou jsou mastné kyseliny navázány, fosfátu a alkoholu navázaného na fosfát (obrázek 12.3). Složky mastných kyselin tvoří hydrofobní bariéru, zatímco zbytek molekuly má hydrofilní vlastnosti, které umožňují interakci s okolím.

Obrázek 12.3

Schematická struktura fosfolipidu.

Platformou, na které jsou fosfolipidy postaveny, může být glycerol, tříuhlíkatý alkohol, nebo sfingosin, složitější alkohol. Fosfolipidy odvozené od glycerolu se nazývají fosfoglyceridy. Fosfoglycerid se skládá z glycerolové páteře, na kterou jsou připojeny dva řetězce mastných kyselin (jejichž vlastnosti byly popsány v oddíle 12.2.2) a fosforylovaný alkohol.

Ve fosfoglyceridech jsou hydroxylové skupiny na C-1 a C-2 glycerolu esterifikovány na karboxylové skupiny dvou řetězců mastných kyselin. Hydroxylová skupina C-3 páteře glycerolu je esterifikována na kyselinu fosforečnou. Pokud nejsou provedeny žádné další přídavky, je výslednou sloučeninou fosfatidát (diacylglycerol-3-fosfát), nejjednodušší fosfoglycerid. V membránách je přítomno pouze malé množství fosfatidátu. Tato molekula je však klíčovým meziproduktem při biosyntéze ostatních fosfoglyceridů (oddíl 26.1). Absolutní konfigurace glycerol-3-fosfátové části membránových lipidů je znázorněna na obrázku 12.4.

Obrázek 12.4

Struktura fosfatidátu (diacylglycerol-3-fosfátu). Je znázorněna absolutní konfigurace středního uhlíku (C-2).

Hlavní fosfoglyceridy vznikají z fosfatidátu vytvořením esterové vazby mezi fosfátovou skupinou fosfatidátu a hydroxylovou skupinou jednoho z několika alkoholů. Běžnými alkoholovými částmi fosfoglyceridů jsou aminokyselina serin, ethanolamin, cholin, glycerol a inositol.

Strukturní vzorce fosfatidylcholinu a dalších hlavních fosfoglyceridů – jmenovitě fosfatidyletanolaminu, fosfatidylserinu, fosfatidyl inositolu a difosfatidylglycerolu – jsou uvedeny na obrázku 12.5.

Obrázek 12.5

Některé běžné fosfoglyceridy vyskytující se v membránách.

Fingomyelin je fosfolipid vyskytující se v membránách, který není odvozen od glycerolu. Místo toho je páteří sfingomyelinu sfingosin, aminoalkohol, který obsahuje dlouhý nenasycený uhlovodíkový řetězec (obr. 12.6). Ve sfingomyelinu je aminoskupina sfingosinové páteře spojena s mastnou kyselinou amidovou vazbou. Primární hydroxylová skupina sfingosinu je navíc esterifikována na fosforylcholin.

Obrázek 12.6

Struktury sfingosinu a sfingomyelinu. Modře je zvýrazněna sfingosinová část sfingomyelinu.