Fosfolipid adalah komponen utama membran plasma, lapisan terluar sel hewan. Seperti halnya lemak, mereka tersusun atas rantai asam lemak yang melekat pada tulang punggung gliserol. Tidak seperti trigliserida, yang memiliki tiga asam lemak, fosfolipid memiliki dua asam lemak yang membantu membentuk diasilgliserol. Karbon ketiga tulang punggung gliserol juga ditempati oleh gugus fosfat yang dimodifikasi.
Namun, hanya gugus fosfat yang terikat pada diasilgliserol tidak memenuhi syarat sebagai fosfolipid. Ini akan dianggap sebagai fosfatidat (diacylglycerol 3-phosphate), pendahulu fosfolipid. Untuk memenuhi syarat sebagai fosfolipid, gugus fosfat harus dimodifikasi oleh alkohol. Fosfatidil kolina dan Fosfatidilserin adalah contoh dari dua fosfolipid penting yang ditemukan dalam membran plasma.
Ciri-ciri Fosfolipid adalah:
- Fosfolipid adalah komponen utama membran.
- Fosfolipid adalah senyawa lipid. Mereka mengandung selain asam lemak dan gliserol / atau alkohol lainnya, residu asam fosfat, basa yang mengandung nitrogen, dan substituen lainnya.
- Fosfolipid dapat dianggap sebagai turunan dari asam fosfatidat, di mana fosfat diesterifikasi dengan —OH dari alkohol yang sesuai.
- Fosfolipid adalah molekul amfipatik yang mengandung kepala kutub dan bagian hidrofobik
- Fosfolipid adalah molekul amfipatik, kepala kutub dibentuk oleh alkohol, asam fosfat dan basa nitrogen, bagian hidrofobik dibentuk oleh asam lemak.
Apa itu Fosfolipid
Fosfolipid lazim di dalam sel-sel bakteri dan eukariota. Fosfolipid adalah molekul yang terbuat dari kepala fosfat dan ekor lipid. Kepala dianggap suka air atau hidrofilik, sedangkan ekornya hidrofobik, atau anti air. Karena itu fosfolipid disebut amfifilik. Karena sifat ganda fosfolipid ini, banyak jenis mengatur diri menjadi dua lapisan dalam lingkungan yang berair. Ini disebut fosfolipid bilayer. Sintesis fosfolipid terjadi terutama di retikulum endoplasma. Area biosintesis lainnya termasuk peralatan Golgi dan mitokondria. Fungsi fosfolipid dalam berbagai cara di dalam sel.
Fosfolipid adalah molekul dengan kepala hidrofilik fosfat dan ekor lipid hidrofobik. Mereka terdiri dari membran sel, mengatur proses seluler tertentu, dan memiliki kualitas stabil dan dinamis yang dapat membantu dalam pengiriman obat.
Membran Fosfolipid
Fosfolipid memberikan hambatan dalam membran sel untuk melindungi sel, dan mereka membuat hambatan untuk organel di dalam sel-sel itu. Fosfolipid berfungsi untuk menyediakan jalur untuk berbagai zat melintasi membran. Protein membran mengikat lapisan ganda fosfolipid; ini merespons sinyal sel atau bertindak sebagai enzim atau mekanisme pengangkutan membran sel.
Bilayer fosfolipid siap memungkinkan molekul penting seperti air, oksigen dan karbon dioksida untuk melintasi membran, tetapi molekul yang sangat besar tidak bisa masuk ke dalam sel dengan cara ini atau mungkin tidak bisa sama sekali. Dengan kombinasi fosfolipid dan protein ini, sel dikatakan permeabel secara selektif, sehingga hanya zat-zat tertentu yang bebas dan lain-lain melalui interaksi yang lebih kompleks.
Fosfolipid memberikan struktur pada membran sel, yang pada gilirannya menjaga organel terorganisir dan dibagi untuk bekerja lebih efisien, tetapi struktur ini juga membantu fleksibilitas dan fluiditas membran. Beberapa fosfolipid akan menginduksi kelengkungan negatif dari suatu membran, sementara yang lain menginduksi kelengkungan positif, tergantung pada susunannya.
Protein juga berkontribusi pada kelengkungan membran. Fosfolipid juga dapat mentranslokasi melintasi membran, seringkali dengan protein khusus seperti flippase, floppases dan scramblases. Fosfolipid berkontribusi pada muatan permukaan membran juga. Jadi, sementara fosfolipid berkontribusi terhadap stabilitas, fusi dan fisi mereka, mereka juga membantu dalam pengangkutan bahan dan sinyal. Karena itu fosfolipid membuat membran sangat dinamis, bukan hambatan bilayer sederhana. Dan sementara fosfolipid berkontribusi lebih dari yang diperkirakan pada berbagai proses, mereka tetap merupakan penstabil membran sel di seluruh spesies.
Fungsi Lain dari Fosfolipid
Dengan teknologi yang lebih baik, para ilmuwan dapat memvisualisasikan beberapa fosfolipid dalam sel hidup melalui probe fluoresen. Metode lain untuk menjelaskan fungsi fosfolipid termasuk menggunakan spesies KO (seperti tikus) yang memiliki enzim pengubah lipid yang diekspresikan secara berlebihan. Ini membantu dalam memahami lebih banyak fungsi untuk fosfolipid.
Fosfolipid berperan aktif selain membentuk lapisan ganda. Fosfolipid mempertahankan gradien proses kimia dan listrik untuk memastikan kelangsungan hidup sel. Mereka juga penting untuk mengatur eksositosis, kemotaksis dan sitokinesis. Beberapa fosfolipid berperan dalam fagositosis, bekerja mengelilingi partikel untuk membentuk fagosom.
Fosfolipid juga berkontribusi terhadap endositosis, yang merupakan generasi vakuola. Proses ini melibatkan pengikatan membran di sekitar partikel, ekstensi dan akhirnya pemotongan. Endosom dan fagosom yang dihasilkan pada gilirannya memiliki lapisan ganda lipid mereka sendiri.
Fosfolipid mengatur proses seluler terkait dengan pertumbuhan, transmisi sinaptik, dan pengawasan kekebalan tubuh.
Fungsi lain dari fosfolipid adalah merakit lipoprotein yang bersirkulasi. Protein ini memainkan peran penting transportasi untuk trigliserida dan kolesterol lipofilik dalam darah.
Fosfolipid juga bekerja sebagai pengemulsi dalam tubuh, seperti ketika mereka dicampur dengan kolesterol dan asam empedu di kantong empedu untuk membuat misel untuk penyerapan zat lemak. Fosfolipid juga memainkan peran membasahi permukaan untuk hal-hal seperti sendi, alveoli dan bagian lain dari tubuh yang membutuhkan gerakan halus.
Fosfolipid dalam eukariota dibuat di mitokondria, endosom, dan retikulum endoplasma (ER). Sebagian besar fosfolipid dibuat dalam retikulum endoplasma. Dalam UGD, fosfolipid digunakan dalam transpor lipid nonvesikuler antara UGD dan organel lainnya. Dalam mitokondria, fosfolipid memainkan banyak peran untuk homeostasis seluler dan fungsi mitokondria.
Fosfolipid yang tidak membentuk lapisan ganda membantu dalam fusi dan pelengkungan membran.
Jenis-jenis Fosfolipid
Fosfolipid yang paling umum pada eukariota adalah gliserofosfolipid, yang memiliki tulang punggung gliserol. Mereka memiliki kelompok kepala, rantai samping hidrofobik dan rantai alifatik. Kelompok kepala fosfolipid ini dapat bervariasi dalam susunan kimia, yang mengarah ke beragam varietas fosfolipid. Struktur fosfolipid ini berkisar dari silindris hingga kerucut berbanding terbalik, dan karenanya fungsinya berbeda. Mereka bekerja dengan kolesterol dan sphingolipid untuk membantu dalam endositosis, mereka membentuk lipoprotein, digunakan sebagai surfaktan dan merupakan komponen utama membran sel.
Asam fosfatidat (PA), juga disebut fosfatidate, hanya mengandung sebagian kecil fosfolipid dalam sel. Ini adalah fosfolipid paling dasar dan berfungsi sebagai prekursor gliserofosfolipid lainnya. Ini memiliki bentuk kerucut dan dapat mengakibatkan lengkungan selaput. PA mempromosikan fusi dan fisi mitokondria dan sangat penting untuk metabolisme lipid. Ini mengikat protein Rac, terkait dengan kemotaxis. Ia juga dianggap berinteraksi dengan banyak protein lain karena sifatnya yang anionik.
Fosfatidilkolin (PC) adalah fosfolipid dengan kelimpahan terbesar, membentuk sebanyak 55 persen dari total lipid. PC adalah ion yang dikenal sebagai zwitterion, memiliki bentuk silinder dan dikenal untuk membentuk bilayers. PC berfungsi sebagai substrat komponen untuk pembuatan asetilkolin, neurotransmitter penting. PC dapat dikonversi menjadi lipid lain seperti sphingomyelin. PC juga berfungsi sebagai surfaktan di paru-paru dan merupakan komponen empedu. Peran umumnya adalah stabilisasi membran.
Fosfatidiletanolamin (PE) juga cukup melimpah tetapi agak kerucut dan tidak cenderung membentuk lapisan ganda. Ini terdiri sebanyak 25 persen dari fosfolipid. Ini banyak di membran bagian dalam mitokondria, dan dapat dibuat oleh mitokondria. PE memiliki kelompok kepala yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan PC. PE dikenal karena macroautophagy dan membantu fusi membran.
Kardiolipin (CL) adalah dimer fosfolipid berbentuk kerucut dan merupakan fosfolipid non-bilayer utama yang ditemukan di mitokondria, yang merupakan satu-satunya organel untuk membuat CL. Kardiolipin ditemukan terutama pada membran mitokondria bagian dalam dan memengaruhi aktivitas protein di mitokondria. Fosfolipid yang kaya asam lemak ini diperlukan untuk fungsi kompleks rantai pernapasan mitokondria. CL membentuk sejumlah besar jaringan jantung dan ditemukan dalam sel dan jaringan yang membutuhkan energi tinggi. CL bekerja untuk menarik proton ke enzim yang disebut ATP synthase. CL juga membantu dalam pensinyalan kematian sel dengan apoptosis.
Fosfatidilinositol (PI) membentuk sebanyak 15 persen dari fosfolipid yang ditemukan dalam sel. PI ditemukan di banyak organel, dan kelompok kepalanya dapat mengalami perubahan yang dapat dibalikkan. PI berfungsi sebagai prekursor yang membantu pengiriman pesan dalam sistem saraf serta perdagangan membran dan penargetan protein.
Fosfatidilserin (PS) terdiri hingga 10 persen dari fosfolipid dalam sel. PS memainkan peran penting dalam memberi sinyal di dalam dan di luar sel. PS membantu sel-sel saraf berfungsi dan mengatur konduksi impuls saraf. Fitur PS dalam apoptosis (kematian sel spontan). PS juga terdiri dari membran trombosit dan oleh karena itu berperan dalam pembekuan.
Fosfatidilgliserol (PG) adalah prekursor untuk bis (monoacylglycero) fosfat atau BMP, yang hadir dalam banyak sel dan berpotensi diperlukan untuk transportasi kolesterol. BMP ditemukan terutama di sel mamalia, di mana ia membentuk sekitar 1 persen fosfolipid. BMP dibuat terutama dalam tubuh multivesikular dan diduga menginduksi pertumbuhan membran dalam.
Sphingomyelin (SM) adalah bentuk lain dari fosfolipid. SM penting untuk pembentukan membran sel hewan. Sedangkan tulang punggung gliserofosfolipid adalah gliserol, tulang punggung sphingomyelins adalah sphingosine. Lapisan ganda fosfolipid SM bereaksi secara berbeda terhadap kolesterol, dan lebih tinggi terkompresi namun menurunkan permeabilitas terhadap air. SM terdiri dari rakit lipid, nanodomain stabil dalam membran yang penting untuk penyortiran membran, transduksi sinyal dan transportasi protein.
