Obecność ładunku elektrycznego w podstawniku fosforanowym powoduje, że główka fosfolipidu staje się hydrofilowahydrofilowośćhydrofilowa, natomiast ogon tłuszczowy wykazuje hydrofobowośćhydrofobowośćhydrofobowość. Taka budowa fosfolipidu nadaje mu charakter amfipatycznyamfipatycznośćamfipatyczny. Dzięki tej właściwości fosfolipidy w środowisku wodnym ustawiają się spontanicznie w taki sposób, że hydrofobowe ogonki, które unikają wody, odsuwają się od niej, tworząc np. dwuwarstwę lipidową w błonie komórkowej czy w pęcherzykach liposomalnych. Takie fosfolipidy mogą również utworzyć micele, składające się z monowarstwy fosfolipidowej.

Ciekawostka

Do fosfolipidów zaliczana jest również sfingomielina – tłuszcz złożony zbudowany z dwuwodorotlenowego alkoholu sfingozyny, reszty kwasu tłuszczowego, reszty fosforanowej oraz choliny. Występuje ona w dużych ilościach w mózgu i w tkance nerwowej.

RxTaLUXjA6ofr

Grafika przedstawia schemat budowy alkoholu sfingozyny o wzorze ogólnym C indeks dolny 18 H indeks dolny 37 N O indeks dolny 2.

Amfipatyczny charakter fosfolipidów powoduje, że w środowisku wodnym samoistnie formuje się dwuwarstwa fosfolipidowa, gdzie reszty kwasów tłuszczowych są skierowane do jej środka, a główki na zewnątrz. Uformowana w ten sposób dwuwarstwa stanowi selektywną barierę dla cząsteczek, które mogą przez nią wnikać do komórki lub wydostawać się z niej na zewnątrz.

Fosfolipidy wchodzące w skład dwuwarstwy, mogą być różnego rodzaju, wpływając tym samym na właściwości błony. Na przykład fosfolipidy z ogonkami zbudowanymi z kwasów tłuszczowych nasyconych nadają błonie sztywność. Tłuszcze nienasycone zwiększają jej płynność, która polega na ciągłym przemieszczaniu się fosfolipidów w błonie, a co za tym idzie również zanurzonych w niej białek.

Dwuwarstwa fosfolipidowa buduje również błony biologiczne, wchodzące w skład błoniastych organelli wewnątrzkomórkowych. Dzięki kompartmentacji wnętrza komórki, czyli wydzieleniu w nim przedziałów i organelli o różnych mikrośrodowiskach, możliwe jest zachodzenie różnych reakcji chemicznych w bliskim sąsiedztwie, nawet jeśli wymagają one różnych warunków, np. różnych wartości pH.

Podobną budowę do błon biologicznych mają liposomy, będące sferycznymi pęcherzykami o wielkości od 30 nanometrów do kilku mikrometrów. Składają się one z jednej lub kilku dwuwarstw fosfolipidowych otaczających roztwór wodny, polarne główki są skierowane do faz wodnych znajdujących się wewnątrz oraz na zewnątrz liposomu.

Liposomy są wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym do dystrybucji zamkniętych w ich wnętrzu cząsteczek (np. leków), dzięki czemu podawana substancja jest uwalniana stopniowo, przez dłuższy okres i wykazuje mniejszą toksyczność. Liposomy znajdują również zastosowanie w badaniach naukowych, jako model budowy błon biologicznych.

Micele są, uformowanymi w środowisku wodnym sferycznymi pęcherzykami, zbudowanymi z monowarstwy fosfolipidowej. Ich wielkość waha się od 2 do 20 nanometrów. W micelach polarne główki fosfolipidów są skierowane do środowiska wodnego. W organizmie człowieka umożliwiają one wchłanianie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, cholesterolu, soli kwasów żółciowych i produktów trawienia lipidów. Natomiast w przemyśle kosmetycznym są wykorzystywane do produkcji środków myjących.

Słownik