Мембранні ліпіди

В клітинній мембрані присутні ліпіди 3 основних типів: фосфоліпіди (найбільш розповсюджений тип), холестерол і гліколіпіди.

Фосфоліпіди — похідні гліцеролу чи сфінгозину та жирних кислот. Окрім цих сполук до складу фосфоліпідів входить фосфат (залишок фосфорної кислоти) і додаткові гідрофільні радикали, що формують полярну голівку молекули (аміноспирти — холін, етаноламін; амінокислоти — серин та інші). Фосфоліпіди чи гліцерофосфати — похідні гліцеролу (гліцерину) складаються з гліцерину, у якого перша і друга гідроксильні групи заміщені жирними кислотами, а третя — заміщена фосфатною групою, до якої приєднаний гідрофільний радикал. В результаті утворюється амфіфільна молекула (від грецького — та, що любить двох) — гідрофобні подвійні хвости, утворені вуглеводневими кінцями жирних кислот і гідрофільна компактна голівка, до складу якої входить фосфат і певний гідрофільний радикал. Голівка несе електричні заряди (+N; -0; 0; -СОО), але в більшості випадків нейтральні. Лише невелика кількість заряджені. Наприклад фосфатид серину має негативний заряд.

В склад гліцерофосфату входять насичені (стеаринова, пальмітинова та ін.) і не насичені (олеїнова, лінолева) висококарбонові жирні кислоти, число атомів вуглецю в яких варіює від 14 до 24. Насичені жирні кислоти розміщуються паралельно, не насичені — під кутом до осі молекули. Часто в складі гліцерофосфатів одна молекула жирної кислоти насичена, а інша не насичена. Остання також робить вигин в ділянці подвійного зв’язку, що забезпечує рухомість ліпідного шару.

Фосфоліпіди — похідні сфінгозину (фосфосфінголіпіди) складаються із сфінгозину — довгого аміноспирту СН₃-(СН₂)₁₂-СН=СН-СНОН-СНNH₂-СН₂ОН, у якого водень аміногрупи заміщений ліпідами або виcококарбоновою жирною кислотою (церамід), а гідроксил — фосфатною групою, до якої приєднаний як і у гліцерофосфатидів, певний гідрофільний радикал (холін, серин, етаноламін і т. п.). Вуглеводневий радикал сфінгозину і жирної кислоти утворює 2 гідрофобних хвоста, тому фосфосфінголіпід також амфіфільний.

Гліколіпіди також можуть бути похідними гліцеролу (у прокаріот і рослин) чи сфінгозину (у тварин). Вони також мають гідрофобні вуглеводневі ланцюги (за рахунок двох жирних кислот глікогліцероліпідів чи один з ланцюгів від сфінгозинів, інший від жирної кислоти у глікосфінголіпідів) і полярну гідрофільну голівку. Остання утворена різноманітними вуглеводами приєднаними до останнього гідроксилу гліцерину чи сфінгозину.

Холестерол — стероїд, що має в складі ЦГПГФ – 4-х-членне кільце, гідроксил і 8-вуглеводневий ланцюг. Молекула амфіфільна: гідроксил надає гідрофільних властивостей, вуглеводневий ланцюг — гідрофобні. Холестерол присутній в мембранах лише еукаріотичних клітин. Він займає вигини, утворені в ліпідних шарах гідрофобними ланцюгами ненасичених жирних кислот і надає міцність мембрані.