Glycerophospholipiden

Glycerophospholipide sind eine zentrale Klasse der Phospholipide, die aus einem Glycerinrückgrat bestehen, an dem zwei Fettsäurereste an den Positionen sn-1 und sn-2 esterifiziert sind und eine Phosphatgruppe mit einem hydrophilen Kopfrest am sn-3-Position trägt. Der Kopfrest variiert und bestimmt die Bezeichnung der einzelnen Lipide, zum Beispiel Phosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamin, Phosphatidylserin oder Phosphatidylinositol. Aufgrund ihrer amphiphilen Natur bilden sie in wässriger Umgebung Doppel- oder Mehrfachschichten und tragen so zur Membranstruktur, Fluidität und Permeabilität bei. Sie kommen in allen Zellmembranen vor und sind besonders reich in Plasmamembran und Membranen von Organellen.

Biosynthese und Umbau: Die Biogenese erfolgt überwiegend über den Glycerin-3-phosphat-Weg. Durch CDP-Cholin- bzw. CDP-Ethanolamin-Wege entstehen Phosphatidylcholin bzw. Phosphatidylethanolamin. Phosphatidylserin entsteht durch Austausch mit Serin; Phosphatidylinositol wird durch Verknüpfung mit Inositol gebildet. Die Fettsäuren können durch Acyltransferasen verändert werden, um die Fettsäurezusammensetzung anzupassen. Lipasen wie Phospholipasen A, C und D spalten Glycerophospholipide und liefern Lysophospholipide, Diacylglycerin oder Inositolphosphate als Signalmoleküle.

Funktionen: Neben der strukturellen Rolle in Membranen dienen Glycerophospholipide als Vorstufen für Signalmoleküle. PLC-reaktionen liefern DAG und IP3, die Kalziumfreisetzung und andere Signalprozesse vermitteln. Phosphatidylserin kann im Apoptose-Signalweg eine Rolle spielen; Phosphatidylinositol-Verbindungen sind zentrale Vorstufen vielfältiger Signalwege. Die Zusammensetzung beeinflusst Lipidraften und Membranorganisation.

Vorkommen und Bedeutung: Glycerophospholipide dominieren die Membranlipide in Eukaryoten. Abweichungen in Synthese oder Fettsäurezusammensetzung stehen im Zusammenhang mit Stoffwechselerkrankungen, neurologischen Störungen und Entzündungen, weshalb sie Gegenstand von Grundlagenforschung und klinischer Lipidologie sind.

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