27.4: fosfolipidit ja sfingolipidit ovat kalvojen komponentteja

fosfolipidit ovat solukalvojen pääkomponentteja. Ne muistuttavat triglyseridejä siinä, että ne ovat glyserolin tai sfingosiinin esteri-tai amidijohdannaisia rasvahappojen ja fosforihapon kanssa. Muodostuvan fosfatidihapon fosfaattiosa esteröidään edelleen etanoliamiinin, koliinin tai seriinin kanssa itse fosfolipidiin. Seuraavassa kaaviossa esitetään joidenkin näiden komponenttien rakenteet. Napsauttamalla kaaviota se muuttuu näyttämään kahden edustavan fosfolipidin rakenteet. Huomaa, että rasvahappokomponentit (R & R’) voivat olla tyydyttyneitä tai tyydyttymättömiä.

ionisina amfifiileinä fosfolipidit kasautuvat eli kasautuvat itsestään veteen sekoitettuna, mutta eri tavalla kuin Saippuat ja pesuaineet. Koska fosfolipideissä on kaksi riippuvaa alkyyliketjua ja niiden pääryhmissä on epätavallisia sekalatauksia, mikellen muodostuminen on epäedullista kaksikerroksiseen rakenteeseen nähden. Jos fosfolipidi sotkee pienen reiän ohuessa muovikappaleessa veteen upotettuna, reikään syntyy vakaa tasomainen kaksikerroksinen fosfolipidimolekyylejä. Kuten seuraavassa kaaviossa on esitetty, kaksikerroksisen kosketusveden pinnoilla olevat polaariset pääryhmät ja hydrofobiset alkyyliketjut muodostavat ei-polaarisen sisuksen. Fosfolipidimolekyylit voivat liikkua puolikerroksessa, mutta on olemassa merkittävä energiasulku, joka estää siirtymisen kaksikerroksisen toiselle puolelle.

tätä kaksikerroksista kalvorakennetta esiintyy myös kasautuvissa rakenteissa, joita kutsutaan liposomeiksi. Liposomit ovat mikroskooppisia vesikkeleitä, jotka koostuvat yhdestä tai useammasta fosfolipidikerroksesta suljetusta vesiytimestä. Niitä muodostuu, kun fosfolipidejä sekoitetaan voimakkaasti veteen. Toisin kuin miselleillä, liposomeilla on sekä vesipitoisia sisuksia että ulkotiloja.

solua voidaan pitää hyvin monimutkaisena liposomina. Solun sisäosan ympäröivistä nesteistä erottava kaksikerroksinen kalvo koostuu suurelta osin fosfolipideistä, mutta se sisältää monia muita komponentteja, kuten kolesterolia, jotka edistävät solun rakenteellista eheyttä. Proteiinikanavat, jotka mahdollistavat erilaisten kemiallisten lajien kulkeutumisen soluun ja ulos, ovat myös tärkeitä solukalvojen osia.

solun sisäosissa on erilaisia rakenteita (organelleja), jotka suorittavat solujen olemassaololle elintärkeitä kemiallisia operaatioita. Solujen pinnoille sitoutuneiden molekyylien avulla voidaan tunnistaa tiettyjä soluja ja helpottaa vuorovaikutusta ulkoisten kemiallisten entiteettien kanssa. Sfingomyeliinit ovat myös kalvolipidejä. Ne ovat hermosyitä ympäröivän myeliinivaipan pääkomponentti. MS-tauti on tuhoisa sairaus, jossa myeliinituppi katoaa aiheuttaen lopulta halvauksen.