Die Phospholipide können unterteilt werden in
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Glycerophosphatide und
-
Sphingophosphatide.
Die Phospholipide sind die Hauptbestandteile der Membranen, am häufigsten finden sich Phosphatidyl-Cholin (Lecithin) und
Sphingomyelin.
Phosphatidsäuren (Phosphatide)
Die einfachste Form der Phospholipide sind die Phosphatidsäuren (Phosphatide)
Phosphatidsäuren kann man als Triglyzeride ansehen, bei denen eine der äusseren Fettsäuren durch eine Phosphoryl-Gruppe ersetzt ist.
Abb. 1: Falls R einem Wasserstoffatom
entspricht handelt sich um Phosphatidsäure.
Die Phosphorylgruppe der Phosphatidsäure geht häufig mit einem Alkohol eine weitere Esterbindung ein. Die wichtigsten dieser Alkohole sind
die Aminoalkohole
sowie die Aminosäure
Abb. 2: Aus Phosphatidsäure plus
Ethanolamin, Cholin oder Serin entstehen Phosphatidylethanolamin,
Phosphatidylcholin (=Lecithin) bzw. Phosphatidylserin. Diese Moleküle sind alle stark polar, zusammen mit der Phosphorylgruppe bilden sie die hydrophilen Köpfe der Phospholipide. Im Gegensatz dazu sind die Fettsäurenschwänze unpolar und damit hydrophob (lipophil). Abb.
3: Schematische Darstellung eines Phospholipids (Glycerophosphatids) mit den beiden hydrophoben Schwänzen (links) und dem hydrophilen Kopf
(rot, rechts). Lecithin
Lecithin (Phosphatidylcholin) ist das häufigste Phospholipid in
biologischen Membranen. Besonders hoch ist der Gehalt an Lecithin im
Nervengewebe, im Eidotter und in den Sojabohnen. Der die
Oberfläche der Alveolen auskleidende Surfactant besteht ebenfalls
grösstenteils aus Phosphatidylcholin. Phosphatidylserin
Phosphatidylserin ist das einzige negativ geladene Phospholipid, das
praktisch nur auf der Innenseite der Membran von ruhenden Zellen
auftritt. Durch einen Flip-Flop-Mechanismus kann Phosphatidylserin in
die äussere Membranschicht gelangen, wodurch es
gerinnungsfördernde Eigenschaften entwickelt. Phosphatidylserin
hat eine physiologische Rolle bei der Blutgerinnung (Prothrombinase-Komplex). Cardiolipin
Ein vorallem in den Membranen von Mitochondrien vorkommendes Phospholipid
ist das Diphosphatidylglycerin (Cardiolipin). Autoantikörper gegen
Cardiolipin (bzw. gegen den Serum Cofaktor beta-2-Glykoprotein I) werden
beim systemischen Lupus erythematodes beobachtet. Antikörper
gegen Phospholipide
Autoantikörper gegen Phospholipde treten bei Infektionen (Syphilis, HIV
usw.) und bei Autoimmunerkrankungen auf. Das
vermehrte Auftreten von Thrombosen und Embolien zusammen mit
Autoantikörpern gegen Phospholipide wird unter dem Begriff
Antiphospholipid Syndrom (APS) zusammengefasst.
Sphingosin
Sphingophospholipide kommen in grosser Menge in Gehirn und Nervengewebe vor. Vom chemischen Aufbau weichen sie von den Phospholipiden insofern ab, als Sphingosin anstelle von Glycerin und einer Fettsäure getreten ist.
Abb.
4: Sphingosin
Ceramid
Durch Anlagerung einer Fettsäure an die Aminogruppe des Sphingosins entsteht Ceramid, der Vorläufer der Sphingolipide.
Abb. 5: Ceramid
Die wichtigsten Ceramidderivate sind
- Sphingomyelin
- Galactosylceramid und Glucosylceramid
Sphingomyelin
Das wichtigste Sphingolipid ist das Sphingomyelin, das zusätzlich noch eine Phosphat-Gruppe und ein Cholin trägt.
Abb. 6: Sphingomyelin
Sphingomyelin ist ein wichtiger Bestandteil der Myelinscheide. Das Sphingomyelin der grauen Substanz enthält vorwiegend Stearinsäure.
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