Фосфолипиды

Фосфолипиды относятся к сложные липидам, в которых содержатся жирные кислоты, фосфорная кислота и дополнительная группа атомов, во многих случаях содержащая азот. Фосфолипиды — амфифильные вещества. Они состоят из полярной «головки», в состав которой входит глицерин или другой многоатомный спирт, отрицательно заряженный остаток фосфорной кислоты и часто несущая положительный заряд группа атомов, и двух неполярных «хвостов» из остатков жирных кислот. Примером такого липида является фосфатидилхолин (лецитин) (рис. 6.9). В нем одна из трех гидроксильных групп глицерина (обозначен розовым) связана с фосфорной кислотой (зеленый), которая, в свою очередь, соединена эфирной связью с азотистым основанием холином (красный). Таким образом, в этой молекуле соединены высшие жирные кислоты (синий) глицерин, фосфорная кислота и холин.

Рис. 6.9. Структура фосфатидилхолина

Главная особенность фосфолипидов состоит в том, что «головка» у них гидрофильна, а «хвосты» гидрофобны. При нахождении в толще воды образуется бислой - двойной слой фосфолипидных молекул, где гидрофильные головки с обеих сторон соприкасаются с водой, а гидрофобные хвосты упрятаны внутрь бислоя и, тем самым, защищены от контакта с водой (рис. 6.10).

Рис. 6.10. Бислой из двух слоев фосфолипидов (слева), липосомы (в центре) и мицеллы (справа)

Такая ориентация молекул в бислоях определяет многие физические и химические свойства фосфолипидов, например, способность формировать липосомы. Липосо́мы (греч. lipos жир + sōma тело) – искусственно создаваемые встряхиванием замкнутые везикулы, состоящие из одной (моноламеллярные) или многих (мультиламеллярные) липидных бимолекулярных мембран. Липосомы обычно получают из фосфолипидов, молекулы которых в водной среде самопроизвольно образуют замкнутые структуры. В зависимости от методов получения липосом их размеры варьируют от 25-50 нм до нескольких микрометров. Вначале липосомы использовались только как модели биологических мембран. В дальнейшем было установлено, что их можно использовать как молекулярные контейнеры для направленной доставки разнообразных лекарственных препаратов в различные органы и ткани. Встраивая в липосомы фрагменты плазматических или внутриклеточных мембран, различные белки или ферментные комплексы, можно изучать механизмы генерации энергии в клетке, межклеточные взаимодействия, транспорта воды и различных веществ через мембраны, а также механизмы взаимодействия с мембранами различных лекарственных препаратов.