פוספוליפידים מעורבים באופן משמעותי במבנה קרומי התא מדובר בשומנים מורכבים המכילים קשר אסטר לחומצה זרחתית. הם גם אמפפילים מכיוון שיש להם אזור הידרופילי וליפופילי.
מהם פוספוליפידים?
פוספוליפידים הם אסטרים של גליצרול או ספינגוזין עם שתי מולקולות של חומצות שומן כל אחת ושאריות חומצה זרחתית אחת, אשר בתורן ניתן לאסטרציה עם אלכוהולים שונים. הם אבני הבניין הבסיסיות של קרומי התא ואברוני התא.
שם הם יוצרים שכבת שומנים כפולה המפרידה בין החלל התאי לבין החלל החוץ תאי. בשני החדרים יש סביבות מימיות שהמולקולות בהן אינן במגע זה עם זה. מולקולות הפוספוליפיד מכילות כל אחת אזור הידרופילי וליפופילי. האזור ההידרופילי מיוצג על ידי הגליצרין וקבוצת הפוספט וגם לעתים קרובות על ידי האלכוהול המועתר בקבוצת הפוספט. האזור הליפופילי נמצא על שאריות חומצות השומן. הקבוצות הליפופיליות מצטברות, בעוד שהקבוצות ההידרופיליות לא מסתייגות זו מזו.
דו שכבתי השומנים מכיל שתי שכבות הידרופיליות התוחמות את התא מבחוץ ומבפנים. האזור הליפופילי נמצא בתוך השכבה הכפולה. הפוספוליפידים מחולקים לפוספוגליצרידים וספינגומלינים. יתרה מזאת, ניתן לאסטר את שאריות חומצה זרחתית באמצעות כולין, אתנולמין או סרין. במקרה של פוספוגליצרידים, התוצאה היא פוספטידילכולינים (לציטין), פוספטידיל-אתנולאמינים או פוספטידילסרינים.
פונקציה, אפקט ומשימות
הפוספוליפידים מייצגים את המרכיב העיקרי של הביוממברנות, ובפונקציה זו הם מפרידים את פנים התא מהסביבה. ההידרופיליות והליפופיליות בו זמנית מאפשרות לפוספוליפידים לפעול כשכבת גבול בין מים לשמן.
כך שחומרים דמויי שומן מופקדים בקצה הליפופילי של המולקולה. חומרים קוטביים ותמיסות מימיות נקשרים באזור ההידרופילי. גם מים, תרכובות מסיסות מים וגם תרכובות בלתי מסיסות במים אך מסיסות בשומן, מביאים לפתרון במקביל. במים, פוספוליפידים יוצרים תמיד שכבות כפולות, שחלקיה המולקולריים ההידרופיליים מכוונים לכיוון המים ושחלקיהם המולקולריים הליפופיליים פונים הרחק מהמים. במקביל, הממברנות יוצרות מרחבים שבתוכם יכולות להתרחש תגובות ביוכימיות ללא הפרעה מהשפעות חיצוניות. האזורים הלא קוטביים של הפוספוליפידים תורמים לנוזל שלהם.
שאריות חומצות השומן הלא קוטביות מצטברות כאן, אך בגלל אי הקוטביות, האינטראקציות המולקולריות חלשות כאן. באופן זה, זנבי הפחמימנים יכולים לנוע מעט זה בזה. הראשים ההידרופיליים אכן נרתעים זה מזה. עם זאת, ישנם כוחות קשירה חזקים יותר למולקולות קוטביות. בשל האופי הליפופילי של קרום התא, שתי סביבות מימיות מופרדות זו מזו כך שתגובות ביוכימיות יכולות להתרחש ללא הפרעה בשני האזורים. בעזרת חלבוני תעבורה ניתן להעביר מולקולות או יונים באופן סלקטיבי דרך התעלות המובנות בשכבת הממברנה הכפולה.
קולטנים שנמצאים בתוך הממברנה הכפולה משדרים אותות בתוך התא. כלי הדם יכולים לפצל את הממברנה, המורכבת מפוספוליפידים, ויכולים לספוג חומרים הזרים לתא או לשחרר אנזימים או הורמונים לאזור החוץ תאי. בנוסף לתפקודו כמרכיב ממברנה, לציטין משמש גם כחומר התחלתי להיווצרות המועברים העצבים אצטילכולין ונוראדרנלין. זה גם ממלא תפקיד חשוב בעיכול השומן.
חינוך, התרחשות, תכונות וערכים מיטביים
פוספטידילכולין (לציטין), פוספטידיל-אתנולמין, פוספטידילסרין, פוספטידילינאָסיטול וספינגוליפידים קיימים כזרחן בממברנות. בנוסף, הכולסטרול ונגזרותיו מבטיחים את נזילות הממברנה. ניתן לגליקוזילציה בשומנים הפונים אל פני התא.
הסינתזה של הפוספוליפידים מתרחשת בתכנית הרשת האנדופלמטית החלקה. משם המולקולות מועברות ליעדן בצורה של שלפוחיות ונבנות בתוך הממברנה. בגוף האדם מספר גדול במיוחד של פוספוליפידים נמצאים במוח, במח העצם, בכבד או בלב, בנוסף להופעתם התקינה בכל קרום התא. מזונות עשירים במיוחד בזרחן הם חלמונים, זרעים, שורשים, פקעות, פטריות, שמרים ושמנים צמחיים.
מחלות והפרעות
התסמונת האנטי-פוספוליפיד ידועה בקשר עם פוספוליפידים. מחלה זו מופיעה בעיקר אצל נשים ומאופיינת בשכיחות מוגברת של פקקי עורקים ורידים.
לרוב זה גורם להתקפי לב, שבץ מוחי, תסחיף ריאתי או פקקת. דימום פרדוקסאלי מתרחש בעור, מה שמוביל לצריכה מוגברת של טסיות הדם. הפלות נפוצות. הגורם למצב זה הוא הפרעה אוטואימונית. מערכת החיסון מכוונת נגד פוספוליפידים מסוימים כמו קרדיוליפין או פרתרומבין. עם זאת, אלה תמיד נוגדנים כנגד החלבונים הקשורים לפוספוליפיד. התסמונת מופיעה הן לבד והן בהקשר של מחלות אוטואימוניות שונות השייכות לקבוצת הצורות השיגרונית.
המחלה הבסיסית השכיחה ביותר היא זאבת אדמנתית מערכתית (SLE). תסמונת אנטיפוספוליפיד יכולה להתפתח גם בהקשר של גידולים ממאירים או HIV. תסמונת אנטי-פוספוליפיד משנית יכולה להופיע גם בדלקת מפרקים שגרונית, זאבת אריתמטוס או תסמונת Sjögren. החלבון בטא-2-גליקופרוטאין I ממלא תפקיד חשוב בפתוגנזה של המחלה, הוא קיים כמונומר בדם ונקשר בין היתר לקרום התא של מונוציטים וטרומבוציטים, ואז מופעלים טסיות הדם.
כאשר נקשר לקרום התא, המולקולה משנה את קונפורמציה שלה, והופכת אותה לפגיעה להתקפה על ידי נוגדנים ספציפיים. נוצר דימר שיכול להיקשר לקולטנים שונים הנמצאים בקרום. כתוצאה מכך, היווצרות פקקת מופעלת. ישנה גם צורה מיוחדת של המחלה הפוגעת במיוחד בגברים צעירים בגילאי שנתיים לארבע. זוהי תסמונת יוז-סטובין הנדירה עם תסמינים דומים.
