I fosfolipidi

I fosfolipidi sono significativamente coinvolti nella struttura delle membrane cellulari. Sono lipidi complessi che contengono un legame estere di acido fosforico. Sono anche anfifili perché hanno una zona idrofila e una lipofila.

Cosa sono i fosfolipidi?

I fosfolipidi sono esteri di glicerolo o sfingosina con due molecole di acido grasso e un residuo di acido fosforico, che a sua volta può essere esterificato con vari alcoli. Sono gli elementi costitutivi di base delle membrane cellulari e degli organelli cellulari.

Lì formano un doppio strato lipidico che separa lo spazio intracellulare dallo spazio extracellulare. Entrambe le stanze hanno ambienti acquosi, le cui molecole non entrano in contatto tra loro. Le molecole fosfolipidiche contengono ciascuna un'area idrofila e una lipofila. L'area idrofila è rappresentata dal gruppo glicerina e fosfato e frequentemente anche dall'alcol esterificato sul gruppo fosfato. L'area lipofila si trova sui residui di acidi grassi. I gruppi lipofili si aggregano, mentre i gruppi idrofili sono riluttanti gli uni agli altri.

Il doppio strato lipidico contiene due strati idrofili che delimitano la cellula dall'esterno e dall'interno. L'area lipofila si trova all'interno del doppio strato. I fosfolipidi si dividono in fosfogliceridi e sfingomieline. Inoltre, i residui di acido fosforico possono essere esterificati con colina, etanolammina o serina, tra gli altri. Nel caso dei fosfogliceridi, ciò si traduce in fosfatidilcoline (lecitina), fosfatidiletanolammine o fosfatidilserina.

Funzione, effetto e compiti

I fosfolipidi rappresentano il componente principale della biomembrana, in questa funzione separano l'interno della cellula dall'area circostante. La simultanea idrofilia e lipofilia consente ai fosfolipidi di agire come uno strato di confine tra acqua e olio.

Quindi le sostanze simili al grasso si depositano sull'estremità lipofila della molecola. Le sostanze polari e le soluzioni acquose si legano nell'area idrofila. Sia i composti idrosolubili che i composti insolubili in acqua ma liposolubili vengono portati in soluzione contemporaneamente. In acqua, i fosfolipidi formano sempre doppi strati, le cui parti molecolari idrofile puntano verso l'acqua e le loro regioni molecolari lipofile lontane dall'acqua. Allo stesso tempo, le membrane formano spazi entro i quali le reazioni biochimiche possono avvenire indisturbate da influenze esterne. Le regioni non polari dei fosfolipidi contribuiscono alla loro fluidità.

I residui di acidi grassi non polari si accumulano qui, ma a causa della non polarità, le interazioni molecolari sono deboli qui. In questo modo, le code degli idrocarburi possono spostarsi leggermente l'una contro l'altra. Le teste idrofile sono infatti contrarie l'una all'altra. Tuttavia, ci sono forze di legame più forti per le molecole polari. A causa del carattere lipofilo della membrana cellulare, due ambienti acquosi sono separati l'uno dall'altro in modo che le reazioni biochimiche possano avvenire indisturbate in entrambe le aree. Con l'aiuto delle proteine ​​di trasporto, le molecole o gli ioni possono essere trasportati selettivamente attraverso i canali costruiti nel doppio strato di membrana.

I recettori presenti all'interno della doppia membrana trasmettono segnali all'interno della cellula. Le vescicole possono staccarsi dalla membrana, che consiste di fosfolipidi, e possono assorbire sostanze estranee alla cellula o rilasciare enzimi o ormoni nell'area extracellulare. Oltre alla sua funzione di componente di membrana, la lecitina funge anche da materiale di partenza per la formazione dei neurotrasmettitori acetilcolina e noradrenalina. Svolge anche un ruolo importante nella digestione dei grassi.

Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali

Fosfatidilcolina (lecitina), fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina, fosfatidilinositolo e sfingolipidi sono presenti come fosfolipidi nelle membrane. Inoltre, il colesterolo e suoi derivati ​​assicurano la fluidità della membrana. I lipidi che si affacciano sulla superficie cellulare possono essere glicosilati.

La sintesi dei fosfolipidi avviene nel reticolo endoplasmatico liscio. Da lì, le molecole vengono trasportate a destinazione sotto forma di vescicole e incorporate nella membrana. Nel corpo umano, un numero particolarmente elevato di fosfolipidi si trova nel cervello, nel midollo osseo, nel fegato o nel cuore, oltre alla loro normale presenza in ogni membrana cellulare. Gli alimenti particolarmente ricchi di fosfolipidi sono tuorli d'uovo, semi, radici, tuberi, funghi, lievito e oli vegetali.

Malattie e disturbi

La cosiddetta sindrome da antifosfolipidi è nota in relazione ai fosfolipidi. Questa malattia si manifesta principalmente nelle donne ed è caratterizzata da una maggiore incidenza di trombosi arteriose e venose.

Ciò si traduce spesso in attacchi di cuore, ictus, embolie polmonari o trombosi. Il sanguinamento paradosso si verifica nella pelle, portando ad un aumento del consumo di piastrine. Gli aborti sono comuni. La causa di questa condizione è una malattia autoimmune. Il sistema immunitario è diretto contro alcuni fosfolipidi come la cardiolipina o la protrombina. Tuttavia, questi sono sempre anticorpi contro le proteine ​​associate ai fosfolipidi. La sindrome si manifesta sia da sola che nel contesto di varie malattie autoimmuni che appartengono al gruppo delle forme reumatiche.

La malattia di base più comune è il lupus eritematoso sistemico (LES). Una sindrome da antifosfolipidi può anche svilupparsi nel contesto di tumori maligni o HIV. La sindrome da antifosfolipidi secondaria può verificarsi anche nell'artrite reumatoide, nel lupus eritematoso o nella sindrome di Sjögren. La proteina beta-2-glicoproteina I svolge un ruolo importante nella patogenesi della malattia. È presente come monomero nel sangue e si lega, tra l'altro, alla membrana cellulare dei monociti e dei trombociti, dopodiché vengono attivate le piastrine del sangue.

Quando si lega alla membrana cellulare, la molecola cambia la sua conformazione, rendendola vulnerabile all'attacco di specifici anticorpi. Si forma un dimero che può legarsi a vari recettori situati nella membrana. Di conseguenza, viene attivata la formazione di trombi. Esiste anche una forma speciale della malattia che colpisce in particolare i giovani uomini di età compresa tra due e quattro anni. Questa è la rara sindrome di Hughes-Stovin con sintomi simili.