ग्लाइकोलिपिड्स: वर्गीकरण, संरचना और कार्य - जीवविज्ञान - 2025

Glycolipids उनके ध्रुवीय सिर समूहों में झिल्ली लिपिड कार्बोहाइड्रेट कर रहे हैं। वे झिल्ली लिपिड के बीच सबसे असममित वितरण पेश करते हैं, क्योंकि वे विशेष रूप से कोशिका झिल्ली के बाहरी मोनोलेयर में पाए जाते हैं, विशेष रूप से प्लाज्मा झिल्ली में प्रचुर मात्रा में।

अधिकांश झिल्लीदार लिपिड की तरह, ग्लाइकोलिपिड्स में एपोलर हाइड्रोकार्बन पूंछ और एक सिर या ध्रुवीय क्षेत्र से बना एक हाइड्रोफोबिक क्षेत्र होता है, जो प्रश्न में ग्लाइकोलिपिड के आधार पर अणुओं के विभिन्न वर्गों से बना हो सकता है।

एक ग्लाइकोलिपिड का सामान्य योजनाबद्ध (स्रोत: विकम्पोन कॉम विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

ग्लाइकोलिपिड्स एकल-कोशिका वाले जीवों में पाए जा सकते हैं जैसे कि बैक्टीरिया और खमीर, साथ ही जीवों में जानवरों और पौधों के रूप में जटिल।

पशु कोशिकाओं में, ग्लाइकोलिपिड मुख्य रूप से एक स्फिंगोसिन कंकाल से बना होता है, जबकि पौधों में दो सबसे सामान्य डाइजेलाइराइड्स और सल्फोनिक एसिड डेरिवेटिव के अनुरूप होते हैं। बैक्टीरिया में ग्लाइकोसिल ग्लिसराइड और एसाइलेटेड शर्करा के डेरिवेटिव भी होते हैं।

पौधों में, ग्लाइकोलिपिड्स क्लोरोप्लास्टिक झिल्ली में केंद्रित होते हैं, जबकि जानवरों में वे प्लाज्मा झिल्ली में प्रचुर मात्रा में होते हैं। ग्लाइकोप्रोटीन और प्रोटीयोग्लाइकेन्स के साथ मिलकर ग्लाइकोलिपिड्स ग्लाइकोकालीक्स का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो कई सेलुलर प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है।

ग्लाइकोलिपिड्स, विशेष रूप से पशु कोशिकाओं के, अपने कार्बोहाइड्रेट मौजों के बीच हाइड्रोजन बांड के माध्यम से एक दूसरे के साथ जुड़ते हैं, और वैन डेर वाल्स बलों द्वारा उनके फैटी एसिड चेन के बीच। ये लिपिड झिल्ली संरचनाओं में मौजूद हैं जिन्हें लिपिड राफ्ट के रूप में जाना जाता है, जिनके कई कार्य हैं।

ग्लाइकोलिपिड्स के कार्य विभिन्न हैं, लेकिन यूकेरियोट्स में प्लाज्मा झिल्ली के बाहरी चेहरे पर उनका स्थान कई बिंदुओं से प्रासंगिक है, विशेष रूप से संचार, आसंजन और सेल भेदभाव की प्रक्रियाओं में।

वर्गीकरण

ग्लाइकोलिपिड्स ग्लाइकोकोनजुगेट्स हैं जो अणुओं के एक बहुत ही विषम समूह का निर्माण करते हैं, जिनमें से सामान्य विशेषता ग्लूकोसिडिक बॉन्ड्स द्वारा हाइड्रोकॉफ़ोबिक मौलिटी से जुड़े सैकेराइड अवशेषों की उपस्थिति है, जो एसाइल-ग्लिसरॉल, सेरामाइड या प्रेनिल फॉस्फेट हो सकते हैं।

इसका वर्गीकरण आणविक कंकाल पर आधारित है जो हाइड्रोफोबिक और ध्रुवीय क्षेत्र के बीच का पुल है। इस प्रकार, इस समूह की पहचान के आधार पर, हमारे पास:

Glycoglycerolipid

ग्लिसरॉलिपिड्स की तरह इन ग्लाइकोलिपिड्स में एक डायसेलिग्लिसरॉल या मोनोक्लाइल-मोनोऑइलग्लिसरॉल बैकबोन होता है जिससे शर्करा अवशेष ग्लूकोसिडिक बॉन्ड द्वारा जुड़े होते हैं।

ग्लाइकोग्लाइसेरोलिपिड्स कार्बोहाइड्रेट संरचना के संदर्भ में अपेक्षाकृत समान हैं, और गैलेक्टोज या ग्लूकोज अवशेष उनकी संरचना में पाए जा सकते हैं, जहां से उनका मुख्य वर्गीकरण निम्नानुसार है:

• गैलेक्टो ग्लिसरॉलिपिड्स: उनके कार्बोहाइड्रेट भाग में गैलेक्टोज अवशेष होते हैं। हाइड्रोफोबिक क्षेत्र में डायसेलिग्लिसरॉल या अल्किल एसाइग्लिसरॉल का एक अणु होता है।
• ग्लूको ग्लिसरॉलिपिड्स: ये उनके ध्रुवीय सिर में ग्लूकोज के अवशेष होते हैं और हाइड्रोफोबिक क्षेत्र केवल अल्कील एसाइग्लिसरॉल से बना होता है।
• सल्फो ग्लिसरॉलिपिड्स: वे या तो गैलेक्टो-ग्लिसरॉलिपिड्स या ग्लूको-ग्लिसरॉलिपिड्स के साथ सल्फेट समूहों से जुड़े कार्बोन के हो सकते हैं, जो उन्हें "अम्लीय" की विशेषता देते हैं और उन्हें न्यूट्रोजग्लिसरोलिपिड्स (गैलेक्टो- और ग्लिसरोलिपिड्स) से अलग करते हैं।

Glucosphingolipids

इन लिपिडों में "कंकाल" के रूप में एक सीरमाइड भाग होता है जिसमें विभिन्न फैटी एसिड अणु हो सकते हैं।

वे अत्यधिक परिवर्तनशील लिपिड हैं, न केवल उनकी हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाओं की संरचना के संदर्भ में, बल्कि उनके ध्रुवीय सिर में कार्बोहाइड्रेट के अवशेषों के बारे में भी। वे कई स्तनधारी ऊतकों में प्रचुर मात्रा में हैं।

उनका वर्गीकरण हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाओं से बने क्षेत्र के बजाय प्रतिस्थापन के प्रकार या सैकराइड भाग की पहचान पर आधारित है। प्रतिस्थापन के प्रकारों के अनुसार, इन स्फिंगोलिपिड्स का वर्गीकरण निम्नानुसार है:

न्यूट्रल ग्लूकोस्फिंगोलिपिड्स: वे जिनमें सैक्राइड के हिस्से में हेक्सोस, एन-एसिटाइल हेक्सोसामाइन और मिथाइल पेंटोज शामिल हैं।

सल्फेटाइड्स: ग्लूकोस्फिंगोलिपिड होते हैं जिनमें सल्फेट एस्टर होता है। वे नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं और विशेष रूप से मस्तिष्क कोशिकाओं के मायलिन शीथ में प्रचुर मात्रा में होते हैं। सबसे आम में एक गैलेक्टोज अवशेष है।

गैंग्लियोसाइड्स: सियालोसिल ग्लाइकोलिपिड्स के रूप में भी जाना जाता है, वे वे हैं जिनमें सियालिक एसिड होता है, यही कारण है कि उन्हें अम्लीय ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स के रूप में भी जाना जाता है।

फॉस्फोइनोसिटिडो-ग्लाइकोलिपिड्स: कंकाल फॉस्फॉइनोसाइटिडो-सेरामाइड्स से बना है।

Glycophosphatidylinositols

वे लिपिड आमतौर पर लिपिड bilayer में प्रोटीन के लिए स्थिर एंकर के रूप में पहचाने जाते हैं। वे कई प्रोटीनों के सी-टर्मिनल अंत में पोस्ट-ट्रांसेशनलली जोड़े जाते हैं जो आमतौर पर साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बाहरी चेहरे का सामना करते हुए पाए जाते हैं।

वे एक ग्लूकोन केंद्र, एक फॉस्फोलिपिड पूंछ और एक फॉस्फोएथेनॉलिन भाग से बने होते हैं जो उन्हें बांधता है।

संरचना

ग्लाइकोलिपिड्स एन- या ओ-ग्लूकोसिडिक बॉन्ड द्वारा अणु से जुड़े सैकेराइड मोअर्स हो सकते हैं, और यहां तक ​​कि गैर-ग्लूकोसिडिक बॉन्ड के माध्यम से, जैसे एस्टर या एमाइड बॉन्ड।

न केवल संरचना में, बल्कि संरचना में भी सैकराइड भाग अत्यधिक परिवर्तनशील है। इस सैकराइड भाग को मोनो-, डी-, ऑलिगो- या विभिन्न प्रकार के पॉलीसेकेराइड से बनाया जा सकता है। उनके पास अमीनो शर्करा और यहां तक ​​कि अम्लीय, सरल या शाखित शर्करा हो सकती है।

यहाँ ग्लाइकोलिपिड्स के तीन मुख्य वर्गों की सामान्य संरचना का संक्षिप्त विवरण दिया गया है:

Glycoglycerolipids

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, जानवरों में ग्लाइकोग्लिसरॉइलिड्स में गैलेक्टोज या ग्लूकोज अवशेष हो सकते हैं, फॉस्फेट हो सकते हैं या नहीं। इन लिपिडों में फैटी एसिड चेन 16 और 20 कार्बन परमाणुओं के बीच होती है।

गैलेक्टोग्लाइसेरोलिपिड्स में, शर्करा और लिपिड रीढ़ के बीच का संघटन गैलेक्टोज के सी -1 और ग्लिसरॉल के सी -3 के बीच gluc-ग्लूकोसिडिक बांड द्वारा होता है। ग्लिसरॉल के अन्य दो कार्बन या तो फैटी एसिड के साथ एस्टराइज्ड होते हैं या सी 1 को एक एलाइल समूह और सी 2 को एक एसाइल समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

आमतौर पर एक एकल गैलेक्टोज अवशेषों को देखा जाता है, हालांकि डिगैलेक्टोग्लिसरॉलीओपिड्स के अस्तित्व की सूचना मिली है। जब यह एक स्लूफ़ोगैलेक्टोग्लिसरोलिपिड की बात आती है, तो आमतौर पर सल्फेट समूह को गैलेक्टोज अवशेषों के सी -3 में पाया जाता है।

ग्लिसरॉलिपिड्स की संरचना थोड़ी अलग है, विशेष रूप से ग्लूकोज अवशेषों की संख्या के संबंध में, जो α (1-6) प्रकार के बांडों से एक साथ जुड़े 8 अवशेषों तक हो सकते हैं। ग्लूकोज अणु जो लिपिड बैकबोन को पुल करता है, वह एक α (1-3) बंधन से जुड़ा होता है।

सल्फ़ोग्लाइकोग्लिसरोलिपिड्स में सल्फेट समूह टर्मिनल ग्लूकोज अवशेषों की स्थिति 6 में कार्बन से जुड़ा होता है।

Glucosphingolipids

अन्य स्फिंगोलिपिड्स की तरह, ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड एक लंबी श्रृंखला वाले फैटी एसिड के साथ संघनित एल-सेरीन से प्राप्त होते हैं जो स्फिंगॉइड के रूप में जाना जाता है जो स्फिंगोसिन के रूप में जाना जाता है। जब एक और फैटी एसिड स्पिंगोसिन के कार्बन 2 से बांधता है, तो एक सेरामाइड उत्पन्न होता है, जो सभी स्फिंगोफाइड के लिए सामान्य आधार है।

स्फिंगोलिपिड के प्रकार के आधार पर, ये डी-ग्लूकोज, डी-गैलेक्टोज, एन-एसिटाइल-डी-गैलेक्टोसामाइन और एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन अवशेषों के साथ-साथ सियालिक एसिड से बने होते हैं। गैलीलियोसाइड शायद ओलिगोसेकेराइड श्रृंखला के प्रभाव के संदर्भ में सबसे विविध और जटिल हैं।

Glycophosphatidylinositols

इन ग्लाइकोलिपिड्स में ग्लूकोन केंद्र के अवशेषों (ग्लूकोसामाइन और मेनोज) को अलग-अलग तरीकों से फॉस्फोएथेनॉलैमाइन समूह और अन्य शर्करा के अलावा के माध्यम से संशोधित किया जा सकता है। यह विविधता उन्हें महान संरचनात्मक जटिलता प्रदान करती है जो झिल्ली में उनके सम्मिलन के लिए महत्वपूर्ण है।

ग्लाइकोलिपिड्स संयंत्र

कई शैवाल और उच्चतर पौधों के क्लोरोप्लास्ट तटस्थ गैलेक्टोग्लिसरोलिपिड्स से समृद्ध होते हैं जिनमें जानवरों में सेरिब्रोसिड्स के समान गुण होते हैं। मोनो- और डाइजेलेक्टोलिपिड्स linked- एक डाइजेलाइराइड मोयटिटी से जुड़े होते हैं, जबकि सल्फोलिपिड्स केवल α- ग्लूकोज से प्राप्त होते हैं।

बैक्टीरियल ग्लाइकोलिपिड्स

बैक्टीरिया में, ग्लाइकोसिइल ग्लिसराइड्स संरचनात्मक रूप से पशु फॉस्फोग्लिसराइड्स के अनुरूप होते हैं, लेकिन कार्बोहाइड्रेट-युक्त अवशेषों को एसएन-1,2-डाइग्लिसराइड की 3-स्थिति में ग्लाइकोसिलेशन द्वारा जोड़ा जाता है। एसाइलेटेड शुगर डेरिवेटिव में ग्लिसरॉल नहीं होता है, बल्कि फैटी एसिड सीधे शर्करा से जुड़ा होता है।

बैक्टीरियल ग्लाइकोलिपिड्स के बीच सबसे आम saccharide अवशेष galactose, ग्लूकोज, और mannose हैं।

विशेषताएं

जानवरों में, ग्लाइकोलिपिड्स कोशिका संचार, विभेदीकरण और प्रसार, ऑन्कोजेनेसिस, विद्युत प्रतिकर्षण (ध्रुवीय ग्लाइकोलिपिड्स के मामले में), सेल आसंजन, दूसरों के बीच एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

जानवरों, पौधों और सूक्ष्मजीवों के कई सेल झिल्ली में इसकी उपस्थिति इसके महत्वपूर्ण कार्य के लिए जिम्मेदार है, जो विशेष रूप से बहुक्रियाशील लिपिड राफ्ट के गुणों से संबंधित है।

ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड्स का कार्बोहाइड्रेट भाग कोशिकाओं को ले जाने वाली प्रतिजनता और इम्युनोजेनसिटी का एक निर्धारक है। यह अंतरकोशिकीय मान्यता प्रक्रियाओं, साथ ही सेलुलर "सामाजिक" गतिविधियों में शामिल हो सकता है।

पौधों में गैलेक्टोग्लाइसरोलिपिड्स, पौधों की झिल्लियों में उनके सापेक्ष प्रचुरता को देखते हुए, झिल्ली विशेषताओं को स्थापित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जैसे कि कई झिल्ली प्रोटीनों की स्थिरता और कार्यात्मक गतिविधि।

बैक्टीरिया में ग्लाइकोलिपिड्स की भूमिका भी विविध है। कुछ ग्लाइकोग्लाइसेरोलिपिड्स को बाइलर की स्थिरता में सुधार करने की आवश्यकता होती है। वे अन्य झिल्ली घटकों के अग्रदूत के रूप में भी काम करते हैं और एनोक्सिया या फॉस्फेट की कमी में वृद्धि का समर्थन करते हैं।

जीपीआई एंकर या ग्लूकोसाइडिलोफोस्फेटिडिलिनोसाइट्स भी लिपिड राफ्ट में मौजूद हैं, सिग्नल पारगमन में भाग लेते हैं, कई परजीवी सूक्ष्मजीवों के रोगजनन में और एपिकल झिल्ली के उन्मुखीकरण में।

तब यह कहा जा सकता है कि ग्लाइकोलिपिड्स के सामान्य कार्य, पौधों, जानवरों और बैक्टीरिया दोनों में, झिल्ली की स्थिरता और तरलता की स्थापना के अनुरूप हैं; विशिष्ट लिपिड-प्रोटीन इंटरैक्शन और सेल मान्यता में भागीदारी।

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