Номер 86, страница 173 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

5.86. Какую роль в организме играют фосфолипиды?

Фосфолипиды — это сложные липиды, играющие ключевые роли в жизнедеятельности организма. Их функции многообразны и обусловлены их уникальной амфифильной структурой: у молекулы фосфолипида есть гидрофильная (полярная) «головка», содержащая остаток фосфорной кислоты, и два гидрофобных (неполярных) «хвоста», представляющих собой остатки жирных кислот.

Основные роли фосфолипидов в организме:

• Структурная функция. Это главная и наиболее известная функция фосфолипидов. Они являются основным строительным компонентом всех клеточных мембран (плазматической мембраны и мембран органелл: митохондрий, эндоплазматического ретикулума, аппарата Гольджи и др.). В водной среде амфифильные молекулы фосфолипидов самопроизвольно образуют бислой (двойной слой), в котором гидрофобные хвосты обращены внутрь, друг к другу, а гидрофильные головки — наружу, к водной среде (цитоплазме и межклеточной жидкости). Этот фосфолипидный бислой создает основу мембраны, обеспечивая ее целостность, пластичность и текучесть.

• Барьерная функция. Фосфолипидный бислой формирует избирательно проницаемый барьер. Он отделяет содержимое клетки от внешней среды и разделяет клетку на функциональные отсеки (компартменты). Этот барьер непроницаем для большинства водорастворимых молекул и ионов, но пропускает небольшие незаряженные молекулы (например, $O_2$, $CO_2$, воду). Транспорт других веществ через мембрану регулируется специальными белками-переносчиками и каналами.

• Метаболическая и сигнальная функция. Фосфолипиды не только пассивный каркас, но и активные участники метаболизма.

  • Они служат предшественниками для синтеза важных сигнальных молекул. Например, фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат ($PIP_2$) под действием ферментов расщепляется на диацилглицерол (ДАГ) и инозитол-1,4,5-трифосфат ($IP_3$), которые являются вторичными посредниками в передаче гормонального сигнала внутрь клетки.

  • Некоторые белки «заякориваются» в мембране с помощью ковалентной связи с фосфолипидами.

• Эмульгирующая функция. В составе желчи фосфолипиды (в частности, лецитин) действуют как эмульгаторы. Они дробят крупные капли жиров, поступающих с пищей, на более мелкие, увеличивая площадь их поверхности. Это облегчает работу пищеварительных ферментов (липаз) и способствует перевариванию и всасыванию жиров в кишечнике.

• Транспортная функция. Фосфолипиды являются обязательным компонентом липопротеинов — транспортных комплексов, переносящих нерастворимые в воде липиды (холестерин, триглицериды) в кровяном русле. Фосфолипиды образуют внешний слой липопротеиновой частицы, обращая свои гидрофильные головки к воде, что делает всю частицу растворимой.

• Функция легочного сурфактанта. Особый фосфолипид, дипальмитоилфосфатидилхолин, является главным компонентом сурфактанта — вещества, выстилающего изнутри альвеолы легких. Сурфактант снижает поверхностное натяжение, предотвращая спадение (слипание) альвеол на выдохе и облегчая их расправление на вдохе. Это критически важно для нормального дыхания.

Ответ: Фосфолипиды выполняют в организме множество важнейших функций: структурную (являются основой всех клеточных мембран), барьерную (создают избирательно проницаемый барьер), метаболическую и сигнальную (участвуют в передаче сигналов и являются предшественниками биологически активных веществ), эмульгирующую (помогают переваривать жиры), транспортную (входят в состав липопротеинов), а также являются основным компонентом легочного сурфактанта, необходимого для дыхания.