Phospholipidien

Phospholipidien, auch Phospholipide genannt, sind eine Klasse Lipide, die als Hauptbestandteile biologischer Membranen dienen. Sie besitzen einen Glycerinrückgrat, zwei Fettsäurereste und eine Phosphatgruppe, an die eine polare Kopfgruppe gebunden ist. Durch ihre amphipathische Beschaffenheit ordnen sie sich in wässrigen Umgebungen zu zweischichtigen Membranen an, wobei die hydrophoben Schwänze nach innen und die hydrophilen Köpfe nach außen zeigen.

Zu den häufigsten Kopflgruppen gehören Phosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamin, Phosphatidylserin, Phosphatidylinositol und Phosphatidylglycerin; Cardiolipin kommt besonders in der inneren mitochondrialen Membran vor. Die Kopfgruppe bestimmt Eigenschaften wie Ladung, Ärgerungspotenzial und Interaktionen mit Proteinen, was die Membranphysik und Signale beeinflusst.

Funktionen der Phospholipidien umfassen den Aufbau und die Dynamik von Membranen, die Bestimmung von Membranfluidität und Kurvatur sowie die Bildung von Vesikeln und Liposomen. Sie dienen auch als Vorläufer für Signalmoleküle; Phosphoinositide wie PIP2 werden durch Phospholipasen in IP3 und DAG gespalten, welche Calciumfreisetzung bzw. Protein-Kinasen-Aktivierung auslösen.

Biosynthese und Abbau erfolgen vorwiegend im endoplasmatischen Retikulum: Der Kennedy-Weg synthetisiert Phosphatidylcholin und Phosphatidylethanolamin; Phosphatidylserin entsteht aus Phosphatidylethanolamin; Phosphatidylinositol wird über CDP-DAG gebildet; Cardiolipin wird in Mitochondrien hergestellt. Phospholipasen A1/A2/C/D spalten Phospholipide zu Fettsäuren bzw. Lysophospholipiden.

Klinisch bedeutsam ist die Membran-Asymmetrie: Phosphatidylserin und Phosphatidylethanolamin befinden sich überwiegend auf der inneren Membranseite, PS-Aufbau auf der äußeren Seite kann bei Apoptose erfolgen. Antiphospholipid-Syndrom und andere Störungen betreffen Phospholipidverteilung oder -Erkennung. Phospholipide sind außerdem Bestandteil von Lipoproteinen und beeinflussen deren Struktur und Funktion.