fosfolipiden en biologische membranen

triglyceriden worden ingedeeld als enkelvoudige lipiden omdat ze worden gevormd uit slechts twee soorten verbindingen: glycerol en vetzuren. Complexe lipiden daarentegen bevatten ten minste één extra component, bijvoorbeeld een fosfaatgroep (fosfolipiden) of een koolhydraatgroep (glycolipiden). Figuur \(\Pagindex{2}\) toont een typische fosfolipide die bestaat uit twee vetzuren gekoppeld aan glycerol (een diglyceride). De twee vetzuur koolstofketens kunnen zowel verzadigd, beide onverzadigd, of een van elk zijn. In plaats van een ander vetzuurmolecuul (zoals triglyceriden), wordt de derde bindende positie op het glycerolmolecuul ingenomen door een gemodificeerde fosfaatgroep.

De moleculaire structuur van lipiden resulteert in uniek gedrag in waterige omgevingen. Figuur \(\Pagindex{1}\) geeft de structuur van een triglyceride weer. Omdat alle drie de substituenten op de glycerol backbone lange koolwaterstofketens zijn, zijn deze verbindingen niet-polair en niet significant aangetrokken door polaire watermoleculen—ze zijn hydrofoob. Omgekeerd hebben fosfolipiden zoals die in Figuur \(\Paginindex{2}\) een negatief geladen fosfaatgroep. Omdat het Fosfaat is geladen, is het in staat om sterke aantrekkingskracht op watermoleculen en dus hydrofiele, of “water liefdevolle.”Het hydrofiele gedeelte van de fosfolipide wordt vaak aangeduid als een polaire” kop”, en de lange koolwaterstofketens als niet-polaire ” staarten.”Een molecuul met een hydrofoob gedeelte en een hydrofiele gedeelte wordt gezegd amfipathisch te zijn. Let op de” R ” aanduiding binnen de hydrofiele kop afgebeeld in Figuur \(\Paginindex{2}\), wat aangeeft dat een polaire kopgroep complexer kan zijn dan een eenvoudige fosfaatgroep. Glycolipiden zijn voorbeelden waarin de koolhydraten aan de hoofdgroepen van de lipiden worden gebonden.

het amfipathische karakter van fosfolipiden stelt hen in staat om unieke functionele structuren in waterige omgevingen te vormen. Zoals vermeld, worden de polaire hoofden van deze molecules sterk aangetrokken tot watermoleculen, en de niet-polaire staarten niet. Door hun aanzienlijke lengte worden deze staarten in feite sterk tot elkaar aangetrokken. Hierdoor worden energetisch stabiele, grootschalige samenstellingen van fosfolipide moleculen gevormd waarin de hydrofobe staarten samenkomen binnen ingesloten gebieden, afgeschermd van contact met water door de polaire hoofden (figuur \(\Paginindex{3}\)). De eenvoudigste van deze structuren zijn micellen, sferische samenstellingen die een hydrophobic binnenland van fosfolipidestaarten en een buitenoppervlak van polaire hoofdgroepen bevatten. De grotere en complexere structuren worden gecreeerd van lipide-bilayer bladen, of eenheidsmembranen, die grote, tweedimensionale samenstellingen van phospholipids samenkomen van staart aan staart zijn. De celmembranen van bijna alle organismen worden gemaakt van lipide-bilayer bladen, evenals de membranen van vele intracellular componenten. Deze bladen kunnen lipide-bilayer bollen ook vormen die de structurele basis van blaasjes en liposomes zijn, subcellular componenten die een rol in talrijke fysiologische functies spelen.