Membran biologis memiliki struktur umum tertentu seperti lapisan ganda fosfolipid yang bertindak dengan mencegah masuknya ion dan molekul polar.
Fosfolipid adalah komponen utama membran sel dan oleh karena itu antipatinya dan karakteristik asam lemaknya (jumlah karbon, adanya ikatan rangkap) memberikan banyak sifat mereka.
Ada beberapa lipid yang dapat menjadi bagian dari struktur membran ini. Dalam diri kita manusia, kita memiliki gliserofosfolipid, galaktolipid, sulfolipid, dan sfingolipid .
Struktur
Fosfolipid terdiri dari gliserol yang terikat pada dua asam lemak dan gugus fosfat. Asam lemak yang menempel pada gliserin bisa bermacam-macam, namun umumnya salah satunya jenuh. Fosfat dapat mengikat kelompok kimia yang berbeda.
Fosfolipid adalah lipid amfifilik, artinya satu sisi bersifat hidrofilik (bagian gliserol fosfat) sedangkan sisi lainnya bersifat hidrofobik (asam lemak). Oleh karena itu, jika mereka ditempatkan dalam air, fosfolipid akan mengatur sedemikian rupa sehingga hanya zona hidrofilik yang akan bersentuhan dengan air.
Jika mereka dipaksa untuk bercampur dengan cairan ini, mereka akan membentuk lapisan ganda lipid di mana asam lemak hidrofobik akan saling berhadapan. Membran plasma sel dan organel selanjutnya dibentuk dengan cara ini.
Dicampur dengan air, fosfolipid dapat membentuk bola mikroskopis kecil yang disebut liposom. Setiap liposom adalah bola berongga kecil yang dibatasi oleh lapisan ganda fosfolipid.
Liposom dapat disintesis secara artifisial. Kita mulai menggunakannya dalam pengobatan untuk mengangkut obat-obatan tertentu ke dalam sel. Liposom dapat menyatu dengan membran sel dan melepaskan obat yang dikandungnya ke dalam sel.
Mereka juga digunakan untuk membuat vaksin sintetis. Industri kosmetik juga memanfaatkannya (krim kulit).
Fosfolipid juga dapat membentuk satu lapisan yang menutupi tetesan lipid kecil. Struktur ini, yang disebut misel, memungkinkan lipid untuk tetap tersuspensi di dalam air. Bagian hidrofobik dari fosfolipid terikat pada lemak, sedangkan bagian hidrofilik, yang diarahkan ke luar, terikat pada air.
Fosfolipid bukanlah “lemak” sejati karena mereka memiliki salah satu asam lemak yang digantikan oleh gugus fosfat. Kebanyakan fosfolipid mengandung digliserida, gugus fosfat, dan molekul organik sederhana seperti kolin; Pengecualian untuk aturan ini adalah sphingomyelin, yang diturunkan dari sphingosine daripada gliserol.
Fosfolipid pertama yang diidentifikasi seperti itu dalam jaringan biologis adalah lesitin atau fosfatidilkolin, dalam kuning telur, oleh odore Nicolas Gobley, seorang ahli kimia dan apoteker Prancis, pada tahun 1847.
Fungsi fosfolipid
Sebagai komponen membran, fosfolipid bersifat selektif permeabel (juga disebut semi-permeabel), yang berarti bahwa hanya molekul tertentu yang dapat melewatinya untuk masuk atau keluar sel.
Molekul yang larut dalam lemak bisa lewat dengan mudah, sedangkan molekul yang larut dalam air tidak bisa. Oksigen, karbon dioksida, dan urea adalah beberapa molekul yang dapat dengan mudah melintasi membran sel.
Molekul besar seperti glukosa atau ion seperti natrium dan kalium tidak dapat melewatinya dengan mudah. Ini membantu menjaga isi sel bekerja dengan baik dan memisahkan interior sel dari lingkungan sekitarnya.
Fosfolipid dapat dipecah dalam sel dan digunakan untuk energi. Mereka juga dapat dibagi menjadi molekul yang lebih kecil yang disebut kemokin, yang mengatur berbagai aktivitas dalam sel, seperti produksi protein tertentu dan migrasi sel ke berbagai area tubuh.
Selain itu, mereka ditemukan di area seperti paru-paru dan persendian, di mana mereka membantu melumasi sel.
Penggunaan klinis
Dalam obat-obatan, fosfolipid digunakan sebagai bagian dari sistem penghantaran obat, yaitu sistem yang membantu mengangkut obat ke seluruh tubuh ke area yang akan terpengaruh. Mereka memiliki bioavailabilitas tinggi, yang berarti mudah diserap tubuh.
Valium adalah contoh obat yang menggunakan sistem penghantaran obat berbasis fosfolipid.
Dalam industri makanan, fosfolipid dapat berperan sebagai emulsifier, yaitu zat yang mendispersi tetesan minyak dalam air sehingga minyak dan air tidak membentuk lapisan yang terpisah. Misalnya, kuning telur mengandung fosfolipid dan digunakan dalam mayones agar tidak terpisah.
Fosfolipid ditemukan dalam konsentrasi tinggi di banyak sumber hewani dan tumbuhan lainnya, termasuk kedelai, bunga matahari, biji kapas, jagung, dan bahkan otak sapi.
Jenis
Gliserofosfolipid
Gliserofosfolipid, juga disebut fosfogliserida, adalah fosfolipid yang berasal dari senyawa induk asam fosfatidat. Lipid membran terdiri dari dua asam lemak yang terikat pada karbon gliserol pertama dan kedua oleh ikatan ester dan gugus polar dan dihubungkan oleh ikatan fosfodiester pada karbon ketiga.
Sphingolipids
Sphingolipids adalah kelas lipid membran terdiri dari molekul alkohol amino, sphingosine (rantai panjang) atau salah satu turunannya, asam lemak rantai panjang dan kepala kutub dihubungkan oleh hubungan glikosidik atau hubungan fosfodiester.
Di antara sphingolipids ada satu yang diklasifikasikan sebagai fosfolipid, mereka sphingomyelins. Gugus polar dari fosfolipid ini mengandung fosfokolin atau fosfoetanolamina, sangat mirip dengan fosfatidilkolin dalam struktur tiga dimensi, tanpa memiliki muatan cair di gugus kepalanya.
Selain hadir dalam membran plasma hewan, sphingomyelin meningkat pada mielin, karena itulah namanya.
Kardiolipin
Kardiolipin adalah diphosphatidylglycerol, molekul gliserol yang mengikat dua molekul asam fosfatidat. Ini adalah fosfolipid yang sangat penting yang ada di membran bagian dalam mitokondria tumbuhan dan hewan.
Membran sel biasanya lipidnya diganti. Degradasi fosfolipid terjadi di lisosom di mana terdapat enzim khusus untuk hidrolisis masing-masing.
Satu atau dua asam lemak dihilangkan oleh fosfolipase tipe A, sebagai produk kita memiliki lisofosfolipid. Lipofosfolipid memasuki tempat kejadian untuk menghilangkan asam lemak yang tersisa.