Caractéristiques des phospholipides, structure, fonctions, types

Le terme phospholipide Il est utilisé pour désigner les biomolécules de nature lipidique qu'ils ont dans leurs structures, en particulier dans leurs têtes polaires, un groupe de phosphate, et qu'en tant que squelette principal, ils peuvent avoir un 3-phosphate ou une molécule de glycérol sphéros.

De nombreux auteurs, cependant, lorsqu'ils mentionnent les phospholipides, se réfèrent généralement à des glycéophospholipides ou des phosphoglycérides, qui sont des lipides dérivés de 3-phosphate de glycérol à laquelle ils sont estérifiés, dans les carbones des positions 1 et 2, deux chaînes d'acides gras et de degrés de saturation variables.

Schéma de la structure d'un phospholipide (source: OpenStax [CC par 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / par / 4.0)] via Wikimedia Commons)

Les phosphoglycérides représentent le groupe lipidique membranaire le plus important et se distinguent principalement par l'identité des groupes de substituants unis au groupe phosphate en position C3 du glycérol.

La phosphatidylcholine, la phosphatidyletanolamine, la phosphatidylsérine et le phosphatidylinitol sont les phospholipides les plus importants, à la fois pour leur abondance et pour l'importance des fonctions biologiques qu'ils exercent dans les cellules.

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Caractéristiques

Comme tout autre lipide, les phospholipides sont également des molécules amphipatiques, c'est-à-dire qu'elles ont une extrémité polaire hydrophile, souvent connue sous le nom de "tête polaire" et une extrémité apolaire qui est appelée "queue apolaire", qui a des caractéristiques hydrophobes.

Selon la nature des groupes de tête ou des groupes polaires et des chaînes aliphatiques, chaque phospholipide a des caractéristiques chimiques, physiques et fonctionnelles différentes. Les substituants polaires peuvent être anioniques (avec une charge nette négative), zwitterionic ou cationique (avec charge nette positive).

Les phospholipides sont distribués "asymétriquement" dans les membranes cellulaires, car celles-ci peuvent être plus ou moins enrichies d'un type ou d'un autre, ce qui est également vrai pour chaque monolay extérieur ou intérieur cellulaire.

La distribution de ces molécules complexes dépend, en général, des enzymes en charge de leur synthèse, qui sont modulées, en même temps, par les besoins intrinsèques de chaque cellule.

Structure

La plupart des phospholipides, comme mentionné ci-dessus, sont des lipides assemblés sur un squelette de glycérol à 3-phosphate; Et c'est pourquoi ils sont également connus sous le nom de glycéophospholipides ou phosphoglycérides.

Sa tête polaire est composée du groupe de phosphate attaché au carbone en position C3 du glycérol auquel les groupes de substituants ou les «groupes de tête» sont unis au moyen d'un lien de phosphodi. Ce sont ces groupes qui donnent une identité à chaque phospholipide.

La région apolaire est représentée dans les queues apolaires, qui sont composées des chaînes d'acides gras liées aux carbones des positions C1 et C2 de la molécule de glycérol à 3-phosphate au moyen d'ester ou de liaisons éther (éther-phospholipides).

Schéma d'un phospholipide dans une membrane (Source: Tvanb via Wikimedia Commons)

D'autres phospholipides ont un squelette de base à une molécule de phosphate de dihydroxyacétone à laquelle les acides gras sont également rejoints par des liaisons éther.

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Dans de nombreux phospholipides d'importance biologique, l'acide gras en position C1 est un acide gras saturé entre 16 et 18 atomes de carbone, tandis que celui de la position C2 est souvent insaturé et plus long (entre 18 et 20 atomes de carbone).

Normalement, dans les phospholipides, les acides gras avec des chaînes ramifiés ne sont pas trouvés.

Le phospholipide le plus simple est l'acide phosphatidique, qui se compose d'un 3-phosphate lié à deux chaînes d'acides gras (1,2-diable glycérol 3-phosphate) 3-phosphate). Il s'agit de l'intermédiaire clé de la formation d'autres glycérophospholipides.

Les fonctions

De construction

Les phospholipides, ainsi que le cholestérol et les sphingolipides, sont les principaux éléments structurels de la formation de membranes biologiques.

Les membranes biologiques permettent l'existence de cellules qui composent tous les organismes vivants, ainsi que celui des organites à l'intérieur de ces cellules (compartimentation cellulaire).

Les phospholipides sont une partie essentielle de la cuve lipidique

Les propriétés physicochimiques des phospholipides déterminent les caractéristiques élastiques, la fluidité et la capacité d'association avec des protéines complètes et périphériques des membranes cellulaires.

En ce sens, les protéines associées aux membranes interagissent principalement avec les groupes polaires de phospholipides et sont ces groupes, à leur tour, qui donnent des caractéristiques spéciales de la surface au lipide bicapas qu'ils font partie.

Certains phospholipides contribuent également à la stabilisation de nombreuses protéines de convoyeur et d'autres aident à augmenter ou à améliorer leur activité.

Communication cellulaire

En termes de communication cellulaire, il existe des phospholipides qui remplissent des fonctions spécifiques. Par exemple, les phospharyositols sont des sources importantes de seconds messagers qui participent aux processus de signalisation cellulaire dans les membranes où ils sont trouvés.

La phosphatidylsérine, un phospholipide important associé essentiellement à la monocouche interne de la membrane plasmique, a été décrite comme une molécule "indicatrice" ou "marqueur" dans les cellules apoptotiques, telles qu'elle est transloquée à la monocouche externe pendant les processus de décès programmés au cours des processus de décès programmés programmés.

Énergie et métabolisme

Comme le reste des lipides membranaires, les phospholipides sont une source importante d'énergie calorique, ainsi que les précurseurs de la biogenèse membranale.

Les chaînes aliphatiques (acides gras) qui composent leurs queues apolaires sont utilisées par des voies métaboliques complexes à travers lesquelles de grandes quantités d'énergie sont extraites sous forme d'ATP, énergie nécessaire pour effectuer la plupart des processus cellulaires.

Autres fonctions

Certains phospholipides remplissent d'autres fonctions dans le cadre de matériaux spéciaux dans certains tissus. La dipalmityl-phosphatidylcholine, par exemple, est l'un des principaux composants du tensioactif pulmonaire, qui est un mélange complexe de protéines et de lipides dont la fonction est de réduire la tension de surface dans les poumons pendant l'expiration.

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Gars

Acides gras unis au squelette de glycérol à 3-phosphate pour certaines cellules dans le même organisme.

-Glycérophospholipides

Les glycérophospholipides ou les phosphoglycérides sont la classe la plus abondante de lipides dans la nature. À tel point qu'ils sont couramment utilisés pour décrire tous les phospholipides. Ils se trouvent principalement comme des éléments structurels des membranes cellulaires, mais ils peuvent également être distribués dans d'autres parties de la cellule, bien qu'à une concentration beaucoup plus faible.

Comme mentionné tout au long de ce texte, sa structure est formée par une molécule de glycérol de 1,2-diable 3-phosphate à laquelle il se joint, au moyen d'une liaison phosphodiéster, une autre molécule de caractéristiques polaires qui donne une identité spécifique à chaque groupe de glycérolipide.

En général, ces molécules sont des alcools tels que l'éthanoomine, la colline, la sérine, le glycérol ou l'inositol, qui formaient des phosphatidylétalamines, des phosphatidylcolines, des phosphatidylsérines, des phosphatidylglycéroles et des phosphatidylinositles.

De plus, il peut y avoir des différences entre les phospholipides appartenant au même groupe liés à la longueur et au degré de saturation des chaînes aliphatiques qui composent les queues apolaires de la même.

Classification

Selon les caractéristiques des groupes polaires, les glycéophosphates sont classés comme:

- Glycéophospolipides chargés négativement, comme le phosphatidylinositol 4.5-biphampathie.

- Glycérophospholipides neutres, comme la phosphatidylsérine.

- Les glycéophosphalipides chargés positivement, comme la phosphatidylcholine et la phosphatidylétalamine.

-Éther-phospholipides et plasmalogènes

Bien que la fonction qu'ils exercent ne soit pas connue avec certitude, il est connu que ce type de lipides se trouve dans les membranes cellulaires de certains tissus animaux et dans ceux de certains organismes unicellulaires.

Sa structure diffère des phospholipides les plus courants par le type de lien au moyen de glycérol, de chaînes d'acides gras, car il s'agit d'un lien de type éther et non d'ester. Ces acides gras peuvent être saturés ou insaturés.

Dans le cas des plasmalogènes, les chaînes d'acides gras sont liées à un phosphate de squelette de dihydroxyacétone au moyen d'une double liaison avec les carbones C1 ou C2.

Les plasmalogènes sont particulièrement abondants dans les cellules tissulaires cardiaques de la plupart des vertébrés; et de nombreux invertébrés, bactéries halophytes et certains protistes ciliés ont des membranes enrichies de ce type de phospholipides.

Parmi les rares fonctions connues de ces lipides, il y a l'exemple du facteur d'activation des plaquettes chez les vertébrés, qui est un alky-phospholipide.

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-Sphingomyielinas

Bien qu'ils puissent être classés avec les sphingolipides, car dans leur squelette principal, ils contiennent une molécule de sphinxine au lieu d'un glycérol à 3 phosphate, ces lipides représentent la deuxième classe la plus abondante de phospholipides membranaires.

Au groupe amino de la sphinxine, au moyen d'une liaison amida, une chaîne d'acides gras, qui forme un céramide. Le groupe hydroxyle primaire de la sphinxine est estérifié avec la phosphorylcholine, qui se traduit par une sphingomyline.

Ces phospholipides, comme son nom l'indique, enrichissent les gaines de myéline qui entourent les cellules nerveuses, qui ont une grande importance dans la transmission des impulsions nerveuses.

Où sont-elles?

Comme indiqué par leurs fonctions, les phospholipides se trouvent principalement comme une partie structurelle du bilay lipidique.

Ces lipides sont communs dans tous les organismes eucaryotes et même dans de nombreux procaryotes, où ils exercent des fonctions similaires.

Exemple de phospholipides principaux

Comme mentionné à plusieurs reprises, les glycéophosphalipides sont les phospholipides les plus importants et les plus abondants dans les cellules de tout organisme vivant. Parmi ceux-ci, la phosphatidylcholine représente plus de 50% des phospholipides dans les membranes eucaryotes. Il a une forme presque cylindrique, il peut donc être organisé en lipide plat bicapas.

La phosphatidyletanolamine, en revanche, est également extrêmement abondante, mais sa structure est "conique", donc elle ne s'auto-assemble pas comme Bicapas et est généralement associée aux sites où il y a des courbures dans la membrane.

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