Er det umettede fettsyrer som inngår i halene får molekylet en knekk på seg. Lipidene i membranene er amfipatiske og har et lineært molekyl med hydrofile grupper i en ende og resten av molekylet er hydrofobt. Se glykolipider og sulfolipider.
Fosfolipidene i membranene tegnes som en polar kule med to sikksakkhaler som går inn mot midten av membranen. Fosfolipidene har derfor et polart hydrofil (vannelskende) hode som skyldes fosfatgruppen og en hydrofob hale (vannskyende) som skyldes fettsyrene. I vann lager fosfolipidene biomolekylære membraner hvor de ikke- polare halene er vendt innover og det polare hodene er vendt utover.
Lecithin - et fosfolipid
Lecithin (gr. lekithos – eggeplomme) er et fosfolipid kalt fosfatidylkolin hvor fosforgruppen er bundet til kolin, første gang isolert fra eggeplomme. Lecithin brukes også som et samlenavn for glycerofosfolipidene fosfatidylserin, fosfatidylkolin, fosfatidyletanolamin, fosfatidyletanolamin og fosfatidinsyre. Fosfolipidene er amfipatiske bestående av en hydrofil og en hydrofob del. Lecithin brukes derfor som emulgeringsmiddel (E322) i næringsmiddel- og farmasøytisk industri, og som dyrefor. Lecithiner finnes i cellemembraner hos alle dyr og planter. Kommersiell lecithin blir isolert fra soyaolje eller solsikkeolje. Lecithin blir også brukt som kosttilskudd, men egg, hvetekim og kjøtt er gode matkilder. Kolin som inngår i fosfatidylkolin er også en del av nevrotransmittoren acetyl-kolin. Kolin er en kvartær ammoniumforbindelse.
Lipoproteinpartikler av type HDL med høy tetthet (basert på ultrasentrifugering) og har på overflaten apoproteiner ApoA, ApoC og ApoD, men inneholder i tillegg enzymet lecithin-kolesterol acyltransferase som katalyserer en reaksjon mellom kolesterol og lecithin og det blir dannet kolesterylester og lysilecithin (en av fettsyrene er fjernet).
kolesterol + fosfatidylkolin (lecithin) → kolesterylester + lysofosfatidylkolin (lysolecithin)
Biosyntese av fosfolipider hos eukaryoter
Fosfatidylinositol, kardiolipiner og fosfatidylglycerol er tre typer fosfolipider som alle er anioner. Biosyntesen starter med fosfatidinsyre (fosfatidat) som er glycerol hvor to av hydroksylgruppene i glycerol danner etsterbinding med to fettsyrer, mens den tredje hydroksylgruppen i glycerol er bundet til fosfat i en fosfodiesterbinding.
Hos gjær og bakterier inntår fosfatidati reaksjon med cytidin trifosfat (CTP)
fosfatidat + CTP → CDP-diacylglycerol + PPi.
Det vil si til den tredje hydroksylgruppen i glycerol er det nå festet
-CH2-O-PO3-PO3-ribose-cytosin.
CDP-diacylglycerol reagerer deretter med aminosyren serin katalysert av fosfatidylserin syntase:
CDP-diacylglycerol + serin → fosfatidylserin
Via en dekarboksylering katalysert av fosfatidylserin dekarboksylase blir det dannet fosfatidyletanolamin:
fosfatidylserin → fosfatidyletyletanolamin + CO2
Via tre metyleringer av nitrogenatomet i fosfatidyletanol via metyldonoren S-adenosylmetionin blir det dannet fosfatidylkolin katalysert av metyltransferase:
fosfatidyletyletanolamin + 3 S-adenosylmetionin → fosfatidylkolin + 3 S-adenosylhomocystein
Hos pattedyr blir imidlertid fosfatidylserin istedet laget fra fosfatidyletanolamin eller fosfatidylkolin katalysert av to isoenzymer av fosfatidylserin hvor det blir frigitt henholdsvis etanolamin (OH-CH2-CH2-N+H3) og kolin:
fosfatidyletyletanolamin + serin → fosfatidylserin + etanolamin
fosfatidylkolin + serin → fosfatidylserin + kolin
Hos pattedyr innkludert mennekse blir kolin (OH-CH2-CH2-N+(CH2)3) først fosforylert katalysert av kolin kinase:
kolin + ATP → fosfokolin + ADP
Deretter blir fosfor-ribose-cytosin fra cytidin trifosfat (CTP) overført til fosfokreatin og det blir dannet CDP-kolin katalysert av enzymet CTP-kolin cytidylyl transferase:
fosfokolin + CTP → CDP-kolin + PPi
Etterfølges av en reaksjon med diacylglycerol (glycerolmed to av hydroksylgruppene i glycerol i esterbinding til hver sin fettsyre) dannes fosfatidylkolin:
CDP-kolin + diacylglycerol → fosfatidylkolin + CMP
Det var den amerikanske biokjemikeren Eugene Patrick Kennedy (1919-2011) som oppdaget betydningen av CTP som aktivator i biosyntesen av fosfolipider, også kalt Kennedybiosynteseveien.
CDP-diacylglycerol blir brukt av biosyntesen av kardiolipin, et fosfoliid i den indre memtanen i mitokondrier i følgende reaksjon hos eukaryoter. Biosyntesen av kardiolipin hos prokaryoter er litt forskjellig fra denne.
CDP-diacylglycerol + fosfatidylglycerol → kardiolipin
katalysert av cardiolipin syntase