फॉस्फोलिपिड्स: विशेषताएँ, संरचना, कार्य, प्रकार - जीवविज्ञान - 2025

फॉस्फोलिपिड शब्द का उपयोग लिपिड प्रकृति के बायोमोलेक्यूल्स को संदर्भित करने के लिए किया जाता है जो उनकी संरचनाओं में होता है, विशेष रूप से उनके ध्रुवीय सिर, एक फॉस्फेट समूह में, और जिसमें एक ग्लिसरॉल 3-फॉस्फेट अणु या उनके मुख्य कंकाल के रूप में एक स्पिलोसिन अणु हो सकता है।

कई लेखक, हालांकि, जब वे फॉस्फोलिपिड्स का उल्लेख करते हैं, तो आमतौर पर ग्लिसरॉस्फॉस्फोलिपिड्स या फॉस्फोग्लिसराइड्स का उल्लेख करते हैं, जो ग्लिसरॉल 3-फॉस्फेट से व्युत्पन्न लिपिड होते हैं, जिन्हें वे 1 और 2 पदों की कार्बन्स पर, दो श्रृंखलाओं के एस्टराइज़्ड होते हैं। अलग-अलग लंबाई और संतृप्ति की डिग्री के फैटी एसिड।

फॉस्फोलिपिड की संरचना की योजना (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से ओपनस्टैक्स)

फॉस्फोग्लिसराइड्स झिल्ली लिपिड के सबसे महत्वपूर्ण समूह का प्रतिनिधित्व करते हैं और मुख्य रूप से ग्लिसरॉल के सी 3 स्थिति में फॉस्फेट समूह से जुड़े प्रतिस्थापन समूहों की पहचान द्वारा प्रतिष्ठित हैं।

फॉस्फेटिडिलचोलिन, फॉस्फेटिडेलेथेलमाइन, फॉस्फेटिडिलसेरिन और फॉस्फेटिडिलिनोसिटॉल सबसे प्रमुख फॉस्फोलिपिड्स में से हैं, दोनों अपने बहुतायत के लिए और जैविक रूप से कोशिकाओं में उनके महत्व के लिए।

विशेषताएँ

किसी भी अन्य लिपिड की तरह, फॉस्फोलिपिड भी एम्फीपैथिक अणु होते हैं, अर्थात्, उनके पास एक हाइड्रोफिलिक ध्रुवीय छोर होता है, जिसे अक्सर "ध्रुवीय सिर" के रूप में जाना जाता है और एक एपोलोरिक छोर को "एपोलर टेल" कहा जाता है, जो हाइड्रोफोबिक विशेषताएं हैं।

सिर समूहों या ध्रुवीय समूहों और स्निग्ध जंजीरों की प्रकृति के आधार पर, प्रत्येक फॉस्फोलिपिड में विभिन्न रासायनिक, भौतिक और कार्यात्मक विशेषताएं हैं। ध्रुवीय पदार्थ अभिजात वर्ग (शुद्ध ऋणात्मक आवेश के साथ), युग्मनज या धनायनिक (शुद्ध धनात्मक आवेश के साथ) हो सकते हैं।

फॉस्फोलिपिड को कोशिका झिल्ली में "विषमतापूर्वक" वितरित किया जाता है, क्योंकि ये कम या ज्यादा एक प्रकार या किसी अन्य से समृद्ध हो सकते हैं, जो प्रत्येक मोनोलर के लिए भी सही है जो लिपिड बाइलियर बनाता है, क्योंकि फॉस्फोलिपिड अधिमानतः की ओर स्थित हो सकता है बाहरी या आंतरिक कोशिका।

इन जटिल अणुओं का वितरण आम तौर पर उनके संश्लेषण के लिए जिम्मेदार एंजाइमों पर निर्भर करता है, जो कि संशोधित होते हैं, एक ही समय में, प्रत्येक कोशिका की आंतरिक आवश्यकताओं द्वारा।

संरचना

अधिकांश फॉस्फोलिपिड्स, जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, लिपिड हैं जो एक ग्लिसरॉल 3-फॉस्फेट रीढ़ पर इकट्ठा होते हैं; और यही कारण है कि उन्हें ग्लिसरॉफोस्फोलिपिड्स या फॉस्फोग्लिसराइड्स के रूप में भी जाना जाता है।

इसका ध्रुवीय सिर ग्लिसरॉल के C3 स्थिति में कार्बन से जुड़े फॉस्फेट समूह से बना होता है, जिसके स्थानापन्न समूह या "हेड समूह" फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड के माध्यम से जुड़े होते हैं। यह ये समूह हैं जो प्रत्येक फॉस्फोलिपिड को अपनी पहचान देते हैं।

एपोलर क्षेत्र को एपोलर पूंछ में दर्शाया गया है, जो एस्टर या ईथर बॉन्ड (ईथर-फॉस्फोलिपिड्स) के माध्यम से ग्लिसरॉल 3-फॉस्फेट अणु के सी 1 और सी 2 पदों के कार्बन से जुड़े फैटी एसिड श्रृंखला से बना है।

एक झिल्ली में फॉस्फोलिपिड की योजनाबद्ध (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से तवान्ब)

अन्य फॉस्फोलिपिड्स डाइहाइड्रॉक्सीसिटोन फॉस्फेट के एक अणु पर आधारित होते हैं, जिसमें फैटी एसिड ईथर के बंधन के माध्यम से भी बंधते हैं।

कई जैविक रूप से महत्वपूर्ण फॉस्फोलिपिड्स में, C1 स्थिति में फैटी एसिड 16 और 18 कार्बन परमाणुओं के बीच संतृप्त वसा अम्ल होता है, जबकि C2 स्थिति में अक्सर असंतृप्त और लंबे समय तक (18 से 20 कार्बन परमाणुओं) होता है। कार्बन)।

आम तौर पर, फॉस्फोलिपिड्स में, कोई ब्रंचयुक्त फैटी एसिड नहीं पाया जाता है।

सरलतम फॉस्फोलिपिड फॉस्फेटिडिक एसिड है, जिसमें एक ग्लिसरॉल 3-फॉस्फेट अणु होते हैं जो फैटी एसिड की दो श्रृंखलाओं से जुड़े होते हैं (1,2-डायसील ग्लिसरॉल 3-फॉस्फेट)। यह अन्य ग्लिसरॉफोस्फोलिपिड्स के गठन के लिए महत्वपूर्ण मध्यवर्ती है।

विशेषताएं

संरचनात्मक

फॉस्फोलिपिड्स, कोलेस्ट्रॉल और स्फिंगोलिपिड्स के साथ मिलकर जैविक झिल्ली के निर्माण के लिए मुख्य संरचनात्मक तत्व हैं।

जैविक झिल्ली उन कोशिकाओं के अस्तित्व को संभव बनाती हैं जो सभी जीवित जीवों के साथ-साथ इन कोशिकाओं के अंदर के जीवों (सेल्यूलर कंपार्टमेंटलाइज़ेशन) को बनाते हैं।

फॉस्फोलिपिड लिपिड बाईलेयर का एक अनिवार्य हिस्सा है जो जैविक झिल्ली बनाता है (स्रोत: बेकेर, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

फॉस्फोलिपिड के भौतिक रासायनिक गुण लोचदार विशेषताओं, तरलता और कोशिका झिल्ली के अभिन्न और परिधीय प्रोटीन के साथ जुड़ने की क्षमता निर्धारित करते हैं।

इस अर्थ में, झिल्ली से जुड़े प्रोटीन मुख्य रूप से फॉस्फोलिपिड्स के ध्रुवीय समूहों के साथ बातचीत करते हैं और यह ये समूह हैं, जो बदले में लिपिड bilayers को विशेष सतह विशेषताओं देते हैं, जिनमें से वे भाग हैं।

कुछ फॉस्फोलिपिड्स भी कई ट्रांसपोर्टर प्रोटीनों के स्थिरीकरण में योगदान करते हैं और अन्य उनकी गतिविधि को बढ़ाने या बढ़ाने में मदद करते हैं।

सेलुलर संचार

सेल संचार के संदर्भ में, कुछ फास्फोलिपिड हैं जो विशिष्ट कार्यों को पूरा करते हैं। उदाहरण के लिए, फॉस्फॉइनोसाइट्स दूसरे दूतों के महत्वपूर्ण स्रोत हैं जो झिल्ली में सेल सिग्नलिंग प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं जहां वे पाए जाते हैं।

फॉस्फेटिडिलसेरिन, एक महत्वपूर्ण फॉस्फोलिपिड जो अनिवार्य रूप से प्लाज्मा झिल्ली के आंतरिक मोनोलेयर से जुड़ा होता है, को एपोप्टोटिक कोशिकाओं में एक "रिपोर्टर" या "मार्कर" अणु के रूप में वर्णित किया गया है, क्योंकि यह प्रोग्राम्ड सेल डेथ प्रोसेस के दौरान बाहरी मोनोलर में ट्रांसलेट किया जाता है।

ऊर्जा और चयापचय

झिल्ली झिल्ली के बाकी हिस्सों की तरह, फॉस्फोलिपिड्स कैलोरी ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण स्रोत है, साथ ही झिल्ली जैवजनन के लिए अग्रदूत भी हैं।

एलिफैटिक चेन (फैटी एसिड) जो अपने एपोलर टेल को बनाते हैं, का उपयोग जटिल चयापचय मार्गों के माध्यम से किया जाता है, जिसके द्वारा एटीपी के रूप में बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकाली जाती है, जो कि अधिकांश सेलुलर प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए आवश्यक ऊर्जा है महत्वपूर्ण।

अन्य कार्य

कुछ फॉस्फोलिपिड्स कुछ ऊतकों में विशेष सामग्री के हिस्से के रूप में अन्य कार्यों को पूरा करते हैं। उदाहरण के लिए, Dipalmitoyl-phosphatidylcholine, फेफड़े के सर्फेक्टेंट के मुख्य घटकों में से एक है, जो प्रोटीन और लिपिड का एक जटिल मिश्रण है जिसका कार्य समाप्ति के दौरान फेफड़ों में सतह के तनाव को कम करना है।

प्रकार

ग्लिसरॉल 3-फॉस्फेट रीढ़ की हड्डी से जुड़े फैटी एसिड बहुत विविध हो सकते हैं, इसलिए, एक ही प्रकार के फॉस्फोलिपिड में बड़ी संख्या में आणविक प्रजातियां शामिल हो सकती हैं, जिनमें से कुछ निश्चित जीवों के लिए विशिष्ट हैं, कुछ ऊतकों के लिए और यहां तक ​​कि एक ही जीव के भीतर कुछ कोशिकाओं के लिए।

-Glycerophospholipids

ग्लिसरॉफोस्फोलिपिड या फॉस्फोग्लिसराइड प्रकृति में लिपिड का सबसे प्रचुर वर्ग है। इतना कि वे आमतौर पर सभी फॉस्फोलिपिड का वर्णन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मॉडल हैं। वे मुख्य रूप से कोशिका झिल्ली के संरचनात्मक तत्वों के रूप में पाए जाते हैं, लेकिन उन्हें सेल के अन्य भागों में भी वितरित किया जा सकता है, हालांकि बहुत कम एकाग्रता में।

जैसा कि इस पूरे पाठ में टिप्पणी की गई है, इसकी संरचना 1,2-डायसील ग्लिसरॉल 3-फॉस्फेट के अणु द्वारा बनाई गई है, जिसमें ध्रुवीय विशेषताओं वाला एक अन्य अणु फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड के माध्यम से जुड़ा हुआ है जो एक विशिष्ट पहचान देता है प्रत्येक ग्लिसरॉलिपिड समूह।

ये अणु आम तौर पर अल्कोहल जैसे इथेनॉलमाइन, कोलीन, ग्लिसरॉल या इनोसिटॉल होते हैं, जो फॉस्फेटाइडेथेनोलैमाइन, फॉस्फेटिडिलकोलाइन, फॉस्फेटिडिलसेरिन, फॉस्फेटिडिलग्लाइसरोल और फॉस्फेटिडाइलिनोसोल को बनाते हैं।

इसके अलावा, फॉस्फोलिपिड्स के बीच एक ही समूह से संबंधित अंतर हो सकता है जो कि एलीपेटिक चेन की लंबाई और डिग्री से संबंधित है जो उनके एपोलर टेल्स को बनाते हैं।

वर्गीकरण

ध्रुवीय समूहों की विशेषताओं के अनुसार, ग्लिसरोफॉस्फोलिपिड को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जाता है:

- नकारात्मक चार्ज ग्लिसरॉफोस्फोलिपिड्स, जैसे कि फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल 4,5-बिसफ़ॉस्फ़ेट।

- तटस्थ ग्लिसरॉफोस्फोलिपिड्स, जैसे कि फॉस्फेटिडिलसरीन।

- पॉजिटिव ग्लिसरॉफोस्फोलिपिड्स, जैसे कि फॉस्फेटिडिलचोलिन और फॉस्फेटाइडीथेनॉलमाइन।

-एथर-फास्फोलिपिड्स और प्लास्मलोग्लेंस

यद्यपि उनका कार्य निश्चित रूप से ज्ञात नहीं है, यह ज्ञात है कि इस प्रकार का लिपिड कुछ जानवरों के ऊतकों के कोशिका झिल्ली में और कुछ एककोशिकीय जीवों में पाया जाता है।

इसकी संरचना अधिक सामान्य फॉस्फोलिपिड्स के प्रकार से भिन्न होती है, जिसके माध्यम से फैटी एसिड चेन ग्लिसरॉल से जुड़ी होती है, क्योंकि यह एक ईथर है और एस्टर बॉन्ड नहीं है। ये फैटी एसिड संतृप्त या असंतृप्त हो सकते हैं।

प्लास्मलॉजन्स के मामले में, फैटी एसिड चेन सी 1 या सी 2 कार्बन पर एक डबल बॉन्ड के माध्यम से एक डायहाइड्रोक्सीसिटोन फॉस्फेट बैकबोन से जुड़ी होती है।

अधिकांश कशेरुकियों के दिल के ऊतकों की कोशिकाओं में प्लास्मलोगेन विशेष रूप से प्रचुर मात्रा में होते हैं; और कई अकशेरूकीय, हेलोफाइटिक बैक्टीरिया और कुछ सिलिअड प्रोटिस्ट्स में इस प्रकार के फॉस्फोलिपिड्स से समृद्ध झिल्ली होती है।

इन लिपिडों के कुछ ज्ञात कार्यों में कशेरुक में प्लेटलेट सक्रिय करने वाले कारक का उदाहरण है, जो एक अल्काइल फॉस्फोलिपिड है।

-Sphingomyelins

यद्यपि उन्हें स्पिंगोलिपिड्स के साथ वर्गीकृत किया जा सकता है, क्योंकि उनके मुख्य कंकाल में ग्लिसरॉल 3-फॉस्फेट अणु के बजाय एक स्फिंगोसिन अणु होता है, ये लिपिड झिल्ली फॉस्फोलिपिड्स के दूसरे सबसे प्रचुर वर्ग का प्रतिनिधित्व करते हैं।

एक फैटी एसिड श्रृंखला एक एमाइड बांड के माध्यम से स्फिंगोसिन के एमिनो समूह से जुड़ी होती है, जिससे एक सेरामाइड बनता है। स्फिंगोसिन का प्राथमिक हाइड्रॉक्सिल समूह फॉस्फोरिल्कोलाइन के साथ एस्ट्रिफ़ाइड होता है, जिससे स्फिंगोमेलिन बढ़ता है।

ये फॉस्फोलिपिड्स, जैसा कि उनके नाम से संकेत मिलता है, तंत्रिका कोशिकाओं को घेरने वाले माइलिन शीट्स को समृद्ध करते हैं, जो विद्युत तंत्रिका आवेगों के संचरण में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं।

वे कहाँ पाए जाते हैं?

जैसा कि उनके कार्यों से संकेत मिलता है, फॉस्फोलिपिड मुख्य रूप से लिपिड bilayers के एक संरचनात्मक भाग के रूप में पाए जाते हैं जो जैविक झिल्ली बनाते हैं जो सभी जीवित जीवों में दोनों कोशिकाओं और उनके आंतरिक जीवों को संलग्न करते हैं।

ये लिपिड सभी यूकेरियोटिक जीवों और यहां तक ​​कि कई प्रोकैरियोट्स में आम हैं, जहां वे अनुरूप कार्य करते हैं।

प्रमुख फॉस्फोलिपिड्स का उदाहरण

जैसा कि बार-बार टिप्पणी की गई है, ग्लिसरॉस्फॉस्फोलिपिड किसी भी जीव के जीवों की कोशिकाओं में सबसे महत्वपूर्ण और प्रचुर मात्रा में फॉस्फोलिपिड हैं। इनमें से, फॉस्फेटिडिलकोलाइन, यूकेरियोटिक झिल्ली में फॉस्फोलिपिड्स का 50% से अधिक का प्रतिनिधित्व करता है। इसका लगभग बेलनाकार आकार है, इसलिए इसे फ्लैट लिपिड बिलयर्स में व्यवस्थित किया जा सकता है।

दूसरी ओर, फॉस्फेटाइडेलेथेलामाइन भी अत्यधिक प्रचुर मात्रा में है, लेकिन इसकी संरचना "शंक्वाकार" है, इसलिए यह बिलीयर के रूप में आत्म-इकट्ठा नहीं होता है और आमतौर पर उन जगहों से जुड़ा होता है जहां झिल्ली में वक्रता होती है।

संदर्भ

1. गैरेट, आर।, और ग्रिशम, सी। (2010)। जैव रसायन (4 वां संस्करण)। बोस्टन, यूएसए: ब्रूक्स / कोल। सेनगेज लर्निंग।
2. कूलमैन, जे।, और रोहम, के। (2005)। बायोकेमिस्ट्री का कलर एटलस (दूसरा संस्करण)। न्यूयॉर्क, यूएसए: थिएम।
3. ली, जे।, वांग, एक्स।, झांग, टी।, वांग, सी।, और हुआंग, जेड (2014)। दवा वितरण प्रणालियों में फॉस्फोलिपिड्स और उनके मुख्य अनुप्रयोगों पर एक समीक्षा। एशियन जर्नल ऑफ फार्मास्यूटिकल साइंसेज, 1-18।
4. लक्की, एम। (2008)। मेम्ब्रेन स्ट्रक्चरल बायोलॉजी: बायोकेमिकल और बायोफिजिकल नींव के साथ। कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस।
5. मैथ्यूज, सी।, वैन होल्डे, के।, और अहर्न, के। (2000)। बायोकेमिस्ट्री (तीसरा संस्करण)। सैन फ्रांसिस्को, कैलिफोर्निया: पियर्सन।
6. मरे, आर।, बेंडर, डी।, बॉथम, के।, केनेली, पी।, रोडवेल, वी।, और वेइल, पी। (2009)। हार्पर की इलस्ट्रेटेड बायोकैमिस्ट्री (28 वां संस्करण)। मैकग्रा-हिल मेडिकल।
7. नेल्सन, डीएल, और कॉक्स, एमएम (2009)। बायोकेमिस्ट्री के लेहिंगर प्रिंसिपल। ओमेगा संस्करण (5 वां संस्करण)।
8. वैन मीर, जी।, वोल्कर, डीआर, और फेगेंसन, जीडब्ल्यू (2008)। झिल्ली लिपिड: वे कहाँ हैं और वे कैसे व्यवहार करते हैं। प्रकृति समीक्षा, ९, ११२-१२४