Membranski lipidi

Lipidi so organske spojine, netopne v vodi. Večinoma so amfipatične molekule, kar pomeni, da imajo tako hidrofilno kot tudi hidrofobno regijo, ki jo ponavadi predstavlja alifatska veriga maščobne kisline ali steroidni obroč.

S svojo zgradbo lipidi omogočajo nastanek bioloških membran. Fosfolipidi se v polarnem topilu spontano uredijo v lipidni dvosloj, tako da se njihove polarne glave obrnejo proti topilu, nepolarni repi pa drug proti drugemu. Ta struktura omogoča življenje, saj predstavlja mejo tako med različnimi celicami kot tudi med predelki znotraj celice.

Membrana je fluidna, kar pomeni, da se molekule lahko prosto gibljejo v lateralni smeri. Preskok iz ene plasti v drugo je termodinamsko in kinetično manj ugoden, katalizirajo pa ga encimi flipaze, ki s tem omogočajo asimetričnost lipidnega dvosloja. Na fluidnost vpliva tudi sestava lipidnega dvosloja – večje število nenasičenih maščobnih kislin poveča fluidnost, prisotnost holesterola pa poveča njegovo stabilnost.

Lipidi, ki izgrajujejo membrane so si po strukturi med seboj precej različni.

Sfingolipidi

Sfingolipidi so derivati sfingozina, aminoalkohola z dolgo alifatsko verigo. Na amino skupino je z amidno vezjo vezana maščobna kislina. Glede na to, katere skupine se vežejo na 1-hidroksi skupino tega dimera, ločimo različne tipe sfingolipidov. So pomembne komponente lipidnih raftov – posebnih mikrodomen celične membrane.

CERAMID nima na 1-hidroksi skupini nobenega substituenta. Ceramidi so pomembni strukturni elementi celičnih membran, sodelujejo pa tudi v celičnem sporočanju.

SFINGOMIELIN ima na 1-hidroksi skupini zaestren fosforilholin. Nahaja se v zunanjem sloju plazemske membrane. Pri ljudeh je najbolj zastopan med vsemi sfingolipidi. Najdemo ga tudi v mielinski ovojnici nekaterih živčnih celic.

GLIKOSFINGOLIPIDI imajo na 1-hidroksi skupino z glikozidno vezjo vezan sladkor – bodisi glukozo, galaktozo, N-acetilglukozamin ali pa različne oligosaharide. Glikosfingolipidi se nahajajo izključno v zunanjem sloju plazemske membrane.

Glikolipidi

Glikolipidi so glikozilirani derivati lipidov. Nahajajo se v zunanjem sloju plazmaleme in služijo kot celični označevalci. V to skupino sodijo tudi glikosfingolipidi. thumb|250px|Glavni membranski lipidi:
PtdCho - Fosfatidilhoin; PtdEtn - Phosphatidiletanolamin; PtdIns - Fosfatidilinozitol; PtdSer - Fosfatidilserin.

Steroidi

HOLESTEROL je alkohol z nepolarnim steroidnim obročem. V lipidnem dvosloju se orientira tako, da je polarna alkoholna skupina obrnjena proti vodnemu okolju. Holesterol poveča temperaturno stabilnost membran, poleg tega pa se nahaja tudi v lipidnih raftih. Uporabljase v smučarskih filmih

Fosfolipidi

Fosfolipidi so po zgradbi podobni trigliceridom ali pravim maščobam in so glavni sestavni deli vseh bioloških membran. Po zgradbi lahko molekulo fosfolipida delimo na štiri dele: alkohol (pri fosfogliceridih je to glicerol, pri sfingomielinu pa sfingozin) je na dveh mestih zaestren z maščobno kislino, na tretjem mestu pa s fosforno kislino, na katero je vezana neka polarna molekula, npr. alkohol. V membranah prevladujejo fosfogliceridi, ki se med seboj razlikujejo glede na polarno skupino, ki je vezana na fosfatno skupino.

FOSFATIDILETANOLAMIN ali CEFALIN ima na fosfatno skupino vezan etanolamin. Najdemo ga v vseh živih celicah, predvsem v beli možganovini, živcih, živčnem tkivu in v hrbtenjači.

FOSFATIDILHOLIN je glicerofosfolipid, katerega polarno glavo predstavlja organska molekula holin. V bioloških membranah igra ključno vlogo pri celični signalizaciji.

FOSFATIDILSERIN ima fosforno skupino zaestreno s serinom. Nahaja se na citosolni strani membrane, običajno ob encimu translokaza.

FOSFATIDILINOZITOL ima fosforno skupino zaestreno z inozitolom, cikloheksanheksolom, ki prispeva k zelo kislemu značaju tega lipida. Je pomemben substrat velikega dela encimov, sodelujočih v celični signalizaciji, saj ga lahko encimi kinaze fosforilirajo na različnih hidroksilnih skupinah inozitolnega obroča.

DIFOSFATIDILGLICEROL ali KARDIOLIPIN je »dvojni« fosfolipid, saj ima štiri hidrofobne repe namesto običajnih dveh (kar je posledica zaestritve s štirimi maščobnimi kislinami). Njegova sinteza poteka v mitohondrijih, na notranji strani notranje mitohondrijske membrane. Običajno je prisoten v metabolično aktivnih celicah srca in skeletnih mišic, kjer predstavlja 20 % vseh lipidov notranje mitohondrijske membrane.

Viri

• Hames, B.D. Biochemistry:Instant notes. Leeds: BIOS Scientific Limited, 2000.
• http://en.wikipedia.org/wiki/Biological_membrane
• http://en.wikipedia.org/wiki/Membrane_lipids
• http://en.wikipedia.org/wiki/Lipid_bilayer
• http://en.wikipedia.org/wiki/Lipid
• http://en.wikipedia.org/wiki/Steroid
• http://en.wikipedia.org/wiki/Flipase