Fungsi dan kegunaan dalam membran

Glycerophospholipids adalah komponen struktur utama membran biologi. Sifat amphipathic mereka mendorong pembentukan struktur lipid dwilapisan membran. Membran sel yang dilihat di bawah mikroskop elektron terdiri daripada dua lapisan yang boleh dikenal pasti, atau "helaian", yang setiap satunya terdiri daripada deretan molekul gliserofosfolipid yang tersusun. Komposisi setiap lapisan boleh berbeza-beza bergantung pada jenis sel.

• Sebagai contoh, dalam eritrosit manusia, bahagian sitosol membran plasma terdiri terutamanya daripada fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina dan fosfatidillinositol.
• Sebaliknya, bahagian eksoplasma (bahagian luar sel) terdiri terutamanya daripada fosfatidilkolina dan sfingomielin, sejenis sfingolipid.

Setiap molekul gliserofosfolipid terdiri daripada kumpulan kepala berkutub kecil dan dua rantai hidrofobik yang panjang. Dalam membran sel, dua lapisan fosfolipid disusun seperti berikut:

• ekor hidrofobik menghala satu sama lain dan membentuk lapisan tengah hidrofobik yang berlemak
• kumpulan kepala berion diletakkan di permukaan dalam dan luar membran sel

Selain daripada fungsinya dalam membran sel, ia berfungsi dalam proses selular lain seperti induksi dan pengangkutan isyarat. Berkenaan dengan isyarat, mereka menjadi pendahulu bagi prostaglandin dan leukotriena lain.[11] Pengedaran dan katabolisme khusus mereka membolehkan mereka menjalankan proses tindak balas biologi yang disenaraikan di atas.[12] Peranan mereka sebagai pusat penyimpanan pengutus kedua dalam membran juga merupakan faktor penyumbang kepada keupayaan mereka untuk bertindak sebagai pengangkut.[12] Ia juga mempengaruhi fungsi protein. Sebagai contoh, ia merupakan juzuk penting lipoprotein (protein larut yang mengangkut lemak dalam darah), justeru mempengaruhi metabolisme dan fungsinya.[5]

Pengemulsi

Gliserofosfolipid juga boleh bertindak sebagai agen pengemulsi untuk menggalakkan penyebaran satu bahan ke bahan lain. Ini kadangkala digunakan dalam pembuatan gula-gula dan pembuatan ais krim.

Dalam otak

Membran saraf mengandungi beberapa kelas gliserofosfolipid yang bertukar pada kadar yang berbeza berkenaan dengan struktur dan penyetempatan dalam sel dan membran yang berbeza. Terdapat tiga kelas utama iaitu; 1-alkil-2-asil gliserofosfolipid, 1,2-diasil gliserofosfolipid dan plasmalogen. Fungsi utama kelas gliserofosfolipid ini dalam membran saraf adalah untuk memberikan kestabilan, kebolehtelapan dan kecairan melalui perubahan khusus dalam komposisinya.[12] Komposisi gliserofosfolipid membran saraf sangat mengubah keberkesanan fungsinya. Panjang rantai asil gliserofosfolipid dan tahap ketepuan adalah penentu penting bagi banyak ciri membran termasuk pembentukan domain sisi yang kaya dengan asid lemak tak tepu. Penguraian gliserofosfolipid yang dimediasi reseptor oleh fosfolipase A(l), A(2), C, dan D menghasilkan penjanaan pengutus kedua seperti prostaglandin, eikosanoid, faktor pengaktif platelet dan diasilgliserol. Oleh itu, fosfolipid membran saraf menjadi takungan pengutus kedua. Mereka juga terlibat dalam apoptosis, modulasi aktiviti pengangkut dan enzim terikat membran. Perubahan ketara dalam komposisi gliserofosfolipid membran saraf telah dilaporkan berlaku dalam gangguan neurologi. Perubahan ini mengakibatkan perubahan dalam kecairan dan kebolehtelapan membran. Proses-proses, ini bersama dengan pengumpulan lipid peroksida dan metabolisme tenaga yang terjejas mungkin bertanggungjawab bagi kemerosotan saraf yang diperhatikan dalam gangguan neurologi.[13]

Metabolisme

Metabolisme gliserofosfolipid adalah berbeza dalam eukariot, sel tumor[14] dan prokariot. Sintesis dalam prokariot melibatkan sintesis asid fosfatidik gliserofosfolipid dan kumpulan kepala berkutub. Sintesis asid fosfatidik dalam eukariot adalah berbeza: terdapat dua laluan, satu kepada arah fosfatidilkolina (PC) dan fosfatidiletanolamina (PE). Gliserofosfolipid biasanya dimetabolismekan dalam beberapa langkah dengan perantaraan yang berbeza. Langkah pertama dalam metabolisme ini melibatkan penambahan atau pemindahan rantai asid lemak ke tulang belakang gliserol untuk membentuk perantaraan pertama, asid lisofosfatidik (LPA). LPA kemudiannya menjadi berasil untuk membentuk asid fosfatidik perantaraan (PA) seterusnya. PA boleh dinyahfosforilasi membawa kepada pembentukan diasilgliserol yang penting dalam sintesis PC.[5] PC adalah salah satu daripada banyak spesies gliserofosfolipid. Dalam laluan yang dipanggil laluan Kennedy, kepala berkutub ditambah untuk melengkapkan pembentukan keseluruhan struktur yang terdiri daripada kawasan kepala kutub, dua rantai asid lemak dan kumpulan fosfat yang melekat pada tulang belakang gliserol. Dalam laluan ini, kolina ditukar menjadi CDP-kolina yang mendorong pemindahan kumpulan kepala kutub untuk melengkapkan pembentukan PC. PC kemudiannya boleh ditukar kepada spesies lain seperti fosfatidilserina (PS) dan PE.[5]