Fosfolipidien määritelmä

Fosfolipidit ovat eräänlaisia lipidimolekyylejä, jotka ovat solukalvon pääkomponentti. Lipidejä ovat molekyylit, joihin kuuluvat muun muassa rasvat, vahat ja eräät vitamiinit. Kukin fosfolipidi koostuu kahdesta rasvahaposta, fosfaattiryhmästä ja glyserolimolekyylistä. Kun monet fosfolipidit asettuvat riviin, ne muodostavat kaikille solukalvoille ominaisen kaksoiskerroksen.

Fosfolipidien rakenne

Fosfolipidit koostuvat kahdesta rasvahappohännästä ja fosfaattiryhmän päästä. Rasvahapot ovat pitkiä ketjuja, jotka koostuvat pääasiassa vedystä ja hiilestä, kun taas fosfaattiryhmät koostuvat fosforimolekyylistä, johon on kiinnittynyt neljä happimolekyyliä. Nämä kaksi fosfolipidin komponenttia ovat yhteydessä toisiinsa kolmannen molekyylin, glyserolin, välityksellä.

Fosfolipidit pystyvät muodostamaan solukalvoja, koska fosfaattiryhmän pää on hydrofiilinen (vettä rakastava), kun taas rasvahappohännät ovat hydrofobisia (vettä vihaavia). Näiden ominaisuuksiensa vuoksi ne järjestäytyvät automaattisesti tiettyyn kuvioon vedessä ja muodostavat solukalvoja. Kalvojen muodostamiseksi fosfolipidit asettuvat vierekkäin siten, että niiden päät ovat solun ulkopuolella ja hännät sisäpuolella. Toinen fosfolipidikerros muodostuu niin ikään siten, että päät osoittavat solun sisäpuolelle ja hännät poispäin. Näin muodostuu kaksoiskerros, jossa fosfaattiryhmien päät ovat ulkopuolella ja rasvahappojen hännät sisäpuolella. Tämä kaksoiskerros, jota kutsutaan lipidikaksoiskerrokseksi, muodostaa pääosan solukalvosta. Solun ydinkuori eli solun ydintä ympäröivä kalvo koostuu myös fosfolipideistä, jotka on järjestetty lipidikaksoiskerrokseksi, samoin kuin mitokondrioiden eli energiaa tuottavan solun osan kalvo.

Tässä kuvassa on esitetty lipidikaksoiskerros ja fosfolipidin rakenne:

Fosfolipidit TvanBrussel

Fosfolipidien toiminnot

Kalvojen komponentteina fosfolipidit ovat valikoivasti läpäiseviä (niitä kutsutaan myös puoliläpäiseviksi), mikä tarkoittaa sitä, että vain tietyt molekyylit pystyvät kulkeutumaan niiden läpi tullakseen sisään tai poistuakseen solusta. Rasvaan liukenevat molekyylit pääsevät helposti läpi, kun taas veteen liukenevat molekyylit eivät pääse. Happi, hiilidioksidi ja urea ovat joitakin molekyylejä, jotka pääsevät helposti solukalvon läpi. Suuret molekyylit, kuten glukoosi, tai ionit, kuten natrium ja kalium, eivät pääse helposti läpi. Tämä auttaa pitämään solun sisällön kunnolla toiminnassa ja erottaa solun sisäosan ympäröivästä ympäristöstä.

Fosfolipidit voidaan hajottaa solussa ja käyttää energiaksi. Ne voidaan myös pilkkoa pienemmiksi molekyyleiksi, joita kutsutaan kemokiineiksi ja jotka säätelevät erilaisia toimintoja solussa, kuten tiettyjen proteiinien tuotantoa ja solujen siirtymistä kehon eri alueille. Lisäksi niitä esiintyy esimerkiksi keuhkoissa ja nivelissä, joissa ne auttavat voitelemaan soluja.
Lääketieteessä fosfolipidejä käytetään osana lääkeainejakelujärjestelmiä, jotka ovat järjestelmiä, jotka auttavat kuljettamaan lääkeaineen koko elimistössä sille alueelle, johon sen on tarkoitus vaikuttaa. Niillä on korkea biologinen hyötyosuus, mikä tarkoittaa, että niiden imeytyminen elimistöön on helppoa. Valium on esimerkki lääkkeestä, jossa käytetään fosfolipidipohjaista lääkeaineen jakelujärjestelmää.

Elintarviketeollisuudessa fosfolipidit voivat toimia emulgointiaineina eli aineina, jotka hajottavat öljypisarat veteen niin, että öljy ja vesi eivät muodosta erillisiä kerroksia. Esimerkiksi kananmunan keltuaiset sisältävät fosfolipidejä, ja niitä käytetään majoneesissa estämään sen erottumista. Fosfolipidejä on suurina pitoisuuksina monissa muissakin eläin- ja kasvilähteissä, kuten soijapavuissa, auringonkukissa, puuvillansiemenissä, maississa ja jopa lehmän aivoissa.

  • Lipidi – molekyylien luokka, johon kuuluvat mm. rasvat, vahat ja jotkin vitamiinit.
  • Hydrofiilinen – molekyyli, joka ”rakastaa vettä”; se vetää puoleensa vesimolekyylejä, ja se kykenee tavallisimmin liukenemaan veteen.
  • Hydrofobinen – molekyyli, joka ”vihaa vettä”; se ei vedä puoleensa vettä, mutta liukenee yleensä öljyihin tai rasvoihin.
  • Lipidikaksoiskerros – fosfolipidien kaksoiskerros, joka muodostaa solukalvon ja muita kalvoja, kuten ydinkuoren ja mitokondrioiden ulkopinnan.

Visailu

1. Mikä EI ole fosfolipidin komponentti?
A. Glyseroli
B. Rasvahapot
C. Deoksiriboosi
D. Fosfaattiryhmä

Vastaus kysymykseen #1
C on oikein. Jokainen fosfolipidi koostuu fosfaattiryhmän päästä ja kahdesta rasvahappohännästä, jotka on yhdistetty toisiinsa glyserolimolekyylillä. Deoksiriboosi ei kuulu fosfolipideihin; se on DNA:ssa esiintyvä 5-hiilisokeri.

2. Mikä molekyyli on hydrofobinen?
A. Rasvahappo
B. Fosfaattiryhmä
C. Glukoosi
D. Karboksylaattiryhmä

Vastaus kysymykseen nro 2
A on oikein. Rasvahapot ovat hydrofobisia; ne eivät vedä vettä puoleensa. Ne ovat fosfolipidien se osa, joka pysyy lipidikaksoiskerroksen sisäpuolella, joka luonnollisesti muodostuu, kun fosfolipidit ovat vesiliuoksessa.

3. Mikä on fosfolipidien tehtävä?
A. Olla osa lääkeaineen kuljetusjärjestelmää joissakin lääkkeissä
B. Säätävät solujen toimintaa, kuten solujen migraatiota
C. Muodostavat solukalvoa ja solun muiden organellien kalvoja
D. Kaikki edellä mainitut

Vastaus kysymykseen #3
D on oikein. Fosfolipidit suorittavat kaikkia näitä tehtäviä elimistössä.