Skip to main content
Global

3.5: מולקולות ליפידים - פוספוליפידים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209975

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה
    • תאר פוספוליפידים ותפקידם בתאים

    הגדרת מאפיינים של פוספוליפידים

    פוספוליפידים הם מרכיבים עיקריים של קרום הפלזמה, השכבה החיצונית ביותר של תאי בעלי חיים. כמו שומנים, הם מורכבים משרשראות חומצות שומן המחוברות לעמוד השדרה של גליצרול. בניגוד לטריגליצרידים, שיש להם שלוש חומצות שומן, לפוספוליפידים יש שתי חומצות שומן המסייעות ביצירת דיאקילגליצרול. הפחמן השלישי של עמוד השדרה של גליצרול תפוס גם על ידי קבוצת פוספט שונה. עם זאת, רק קבוצת פוספט המחוברת לדיאקילגליצרול אינה מתאימה כפוספוליפיד. זה ייחשב לפוספטידאט (דיאקילגליצרול 3-פוספט), המבשר לפוספוליפידים. כדי להיחשב כפוספוליפיד, יש לשנות את קבוצת הפוספטים על ידי אלכוהול. פוספטידילכולין ופוספטידילסרין הם דוגמאות לשני פוספוליפידים חשובים שנמצאים בממברנות הפלזמה.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): מולקולת פוספוליפיד: פוספוליפיד הוא מולקולה עם שתי חומצות שומן וקבוצת פוספט שונה המחוברת לעמוד השדרה של גליצרול. ניתן לשנות את הפוספט על ידי הוספת קבוצות כימיות טעונות או קוטביות. שתי קבוצות כימיות שעשויות לשנות את הפוספט, כולין וסרין, מוצגות כאן. גם כולין וגם סרין מתחברים לקבוצת הפוספט במיקום המסומן R דרך קבוצת ההידרוקסיל המצוינת בירוק.

    מבנה מולקולת פוספוליפיד

    פוספוליפיד הוא מולקולה אמפיפתית מה שאומר שיש לה גם מרכיב הידרופובי וגם הידרופילי. למולקולת פוספוליפיד אחת יש קבוצת פוספט בקצה אחד, הנקראת "ראש", ושתי שרשראות זו לצד זו של חומצות שומן המרכיבות את "זנבות" השומנים. קבוצת הפוספטים טעונה שלילית, מה שהופך את הראש לקוטב והידרופילי, או "אוהב מים". ראשי הפוספט נמשכים אפוא למולקולות המים בסביבתם.

    זנבות השומנים, לעומת זאת, אינם טעונים, לא קוטביים והידרופוביים, או "חוששים ממים". מולקולה הידרופובית דוחה ונדחית על ידי מים. חלק מזנבות השומנים מורכבים מחומצות שומן רוויות וחלקם מכילים חומצות שומן בלתי רוויות. שילוב זה מוסיף לנזילות הזנבות הנמצאים בתנועה מתמדת.

    פוספוליפידים וממברנות ביולוגיות

    קרום התא מורכב משתי שכבות סמוכות של פוספוליפידים, היוצרים דו-שכבה. זנבות חומצות השומן של הפוספוליפידים פונים פנימה, הרחק מהמים, ואילו ראשי הפוספט פונים לצד המימי החיצוני. מכיוון שהראשים פונים כלפי חוץ, שכבה אחת נחשפת לחלק הפנימי של התא ושכבה אחת חשופה כלפי חוץ. מכיוון שקבוצות הפוספט הן קוטביות והידרופיליות, הן נמשכות למים בנוזל התוך תאי.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): דו שכבה פוספוליפידית: דו שכבת הפוספוליפידים מורכבת משתי יריעות סמוכות של פוספוליפידים, מסודרות זנב לזנב. הזנבות ההידרופוביים מתחברים זה לזה ויוצרים את פנים הממברנה. ראשי הקוטב יוצרים קשר עם הנוזל בתוך התא ומחוצה לו.

    בגלל המאפיינים הכימיים והפיזיקליים של הפוספוליפידים, דו-שכבת השומנים פועלת כממברנה חדירה למחצה; רק מומסים ליפופיליים יכולים לעבור בקלות את דו שכבת הפוספוליפיד. כתוצאה מכך, ישנם שני תאים מימיים נפרדים בכל צד של הממברנה. הפרדה זו חיונית לתפקודים ביולוגיים רבים, כולל תקשורת תאים ומטבוליזם.

    נזילות ממברנה

    קרום הפלזמה של התא מכיל חלבונים ושומנים אחרים (כגון כולסטרול) בתוך שכבת הפוספוליפידים. ממברנות ביולוגיות נשארות נוזלות בגלל הזנבות ההידרופוביים הבלתי רוויים, המונעים ממולקולות פוספוליפידים לארוז יחד וליצור מוצק.

    אם מניחים טיפת פוספוליפידים במים, הפוספוליפידים יוצרים באופן ספונטני מבנה המכונה מיצל, כאשר ראשיהם ההידרופיליים מכוונים לכיוון המים. מיצלות הן מולקולות שומנים המסדרות את עצמן בצורה כדורית בתמיסה מימית. היווצרות מיצל היא תגובה לאופי האמפיפתי של חומצות שומן, כלומר הן מכילות אזורים הידרופיליים והידרופוביים כאחד.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): מיסלים: דוגמה למיצלות במים.

    נקודות מפתח

    • פוספוליפידים מורכבים ממולקולת גליצרול, שתי חומצות שומן וקבוצת פוספט שמשתנה על ידי אלכוהול.
    • קבוצת הפוספט היא ראש הקוטב הטעון שלילי, שהוא הידרופילי.
    • שרשראות חומצות השומן הן הזנבות הלא טעונים והלא קוטביים, שהם הידרופוביים.
    • מכיוון שהזנבות הידרופוביים, הם פונים פנימה, הרחק מהמים ונפגשים באזור הפנימי של הממברנה.
    • מכיוון שהראשים הידרופיליים, הם פונים כלפי חוץ ונמשכים לנוזל התוך תאי והחוץ תאי.
    • אם מניחים פוספוליפידים במים, הם נוצרים למיצלות, שהן מולקולות שומנים המסדרות את עצמן בצורה כדורית בתמיסות מימיות.

    מונחי מפתח

    • micelle: מולקולות ליפידים המסדרות את עצמן בצורה כדורית בתמיסות מימיות.
    • אמפיפתי: תיאור מולקולה, כגון חומר ניקוי, שיש בו קבוצות הידרופוביות והידרופיליות כאחד.