Phospholipide

Phospholipide sind organische Moleküle aus der Klasse der hydrolysierbaren Lipide, zu denen alle Lipide gehören, die in ihrer Struktur durch mindestens eine Fettsäure gekennzeichnet sind.

Phospholipide sind in Lebensmitteln nicht sehr reichlich vorhanden und machen etwa 2% der Gesamtlipide aus, können jedoch von den verschiedenen Zellen des Organismus synthetisiert werden; sie haben sowohl eine energetische als auch eine strukturelle Rolle, wobei letztere überwiegen.

Hinsichtlich der chemischen Struktur lassen sich Phospholipide in zwei Kategorien einteilen: Phosphoglycerine (oder Phosphoglyceride) und Sphingophospholipide.

Phosphoglyceride

Strukturell ähneln Phosphoglycerine den häufiger vorkommenden Triglyceriden, bei denen ein Glycerinmolekül mit drei Fettsäuren verestert ist. Im Gegensatz zu diesen sind bei Phosphoglyceriden nur zwei Hydroxylgruppen des Glycerins mit ebenso vielen Fettsäuremolekülen verestert, während das dritte mit Phosphorsäure verestert ist; dieses kann wiederum an ein polares Molekül gebunden sein, zB an einen Alkohol, einen Aminoalkohol oder einen Polyalkohol (zB Inositol) Das einfachere Phospholipid heißt Phosphatidsäure.

Lecithine sind Phospholipide, die zur Kategorie der Phosphoglyceride gehören; in ihrer Struktur ist die Phosphorgruppe mit dem Aminoalkohol Cholin verknüpft (deshalb werden sie auch als Phosphatidylcholin bezeichnet) Je nach Hydroxyl, an das die Phosphorgruppe gebunden ist, gibt es häufiger Alpha-Lecithine (primäres Hydroxyl) und Beta-Lecithine (sekundäres Hydroxyl).

Lecithine sind nicht nur Bestandteil der Plasmamembran, sondern ermöglichen auch die Veresterung von Cholesterin, indem sie den Eintritt in HDL erleichtern (aus diesem Grund werden sie von Menschen mit hohem Cholesterinspiegel als Ergänzung eingenommen).

Andere Phosphoglyceride von besonderem biologischen Interesse sind Phosphatidyl-Ethanolamin, Phosphatidylserin und Phosphatidinylinositol.

Sphingophospholipide

Sphingophospholipide sind besondere Phosphoglyceride, bei denen Glycerin durch einen Aminoalkohol ersetzt ist

langkettig (Sphingosina oder ein Derivat davon), auch verbunden mit einer Fettsäure – mit einer Bindung vom Amidtyp – und mit Orthophosphat über eine Esterbindung mit seiner Hydroxylgruppe. Ähnlich wie Phosphoglyceride ist Orthophosphat wiederum an andere Moleküle, wie das bereits erwähnte Cholin, gebunden.

Die wichtigsten Sphingophospholipide sind Sphingomyelin und Cerebrosid, die Bestandteil des Myelins sind (eine Substanz, die die Axone von Neuronen umhüllt und schützt). In Sphingomyelin ist Sphingosin mit Cholin verbunden, während es in Cerebrosid mit Galactose (die als solche zur Klasse der Sphingoglycolipide gehört) verbunden ist.

Eigenschaften von Phospholipiden

Die bekannteste und wichtigste Eigenschaft von Phospholipiden liegt in ihrer Struktur, die einen hydrophilen und einen hydrophoben Teil hat; insbesondere stellen die Kohlenwasserstoffketten von Fettsäuren das lipophile Ende dar, während der hydrophile Teil der veresterten Phosphorgruppe entspricht. Daraus folgt, dass Phospholipide amphipathische (oder amphiphile) Moleküle sind, die als solche - wenn sie in eine wässrige Flüssigkeit eingetaucht werden - Sie neigen dazu, spontan eine Doppelschicht zu bilden, bei der die hydrophilen Teile nach außen und die hydrophoben Schwänze nach innen zeigen.Diese Eigenschaft ist aus technischer und biologischer Sicht sehr wichtig.Phospholipide sind die Hauptbestandteile der Zellmembran (oder plasmalemma), in dem sie sich in einer Doppelschicht anordnen, die die Polköpfe nach außen und die hydrophoben Schwänze nach innen ausrichtet, um den Stofffluss in die Zelle zu kontrollieren und zu verlassen.

Die am häufigsten vorkommenden Phospholipide in biologischen Membranen sind Phosphatidylcholin (Lecithin), Phosphatidylethanolamin, Sphingomyelin und Phosphatidylserin.

Phospholipide spielen auch eine "sehr wichtige Strukturfunktion" innerhalb von Lipoproteinen, Molekülen, die aus Triglyceriden, Phospholipiden, Cholesterin, fettlöslichen Vitaminen und Proteinen in unterschiedlichen Anteilen bestehen. Die Phospholipide in diesen Partikeln haben die Aufgabe, sie wasserlöslich zu machen, sodass sie aus dem Blutkreislauf zu den Zellen transportiert werden können, die für ihre Metabolisierung verantwortlich sind, wo die unlöslichen Bestandteile (Triglyceride) freigesetzt werden.

Phospholipide sind auch wichtig bei Blutgerinnungsprozessen, bei der Entzündungsreaktion, bei der Bildung von Myelin und Galle, die von der Leber produziert werden (sie verhindern, dass Cholesterin zu Kristallen ausfällt, und verhindern so die Bildung von Steinen); genau dieses Organ ist die Hauptstruktur des Körpers für die Synthese von Phospholipiden, die noch – wenn auch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit – von allen Geweben synthetisiert werden können.

Phospholipide sind aus technischer Sicht in der Lage, zwei normalerweise nicht mischbare Stoffe wie Fette und Wasser zusammenzuhalten.Diese Eigenschaft, Emulgator genannt, wird in verschiedenen Industriebereichen genutzt, angefangen von der Lebensmittelindustrie (zur Herstellung von Cremes , Saucen, Eiscreme, etc.) in den Kosmetik- und Gesundheitsbereich.