دانلود مقاله بیوشیمی عمومی لیپیدها

دانلود تحقیق و مقالات رشته پزشکی با عنوان دانلود مقاله بیوشیمی عمومی لیپیدها در قالب ورد و قابل ویرایش و در ۱۲۰ صفحه گرد آوری شده است. در زیر به مختصری از آنچه شما در این فایل دریافت می کنید اشاره شده است.

غشاء سلولی؛ ساختمان، شکل گیری و عملکرد
غشاءهای سلولی حالتی غلیظ و چسبناک داشته، و در عین حال همانند پلاستیک ها مقاوم بوده و استحکام دارند. غشاءهای پلاسمائی فضاهایی بسته پیرامون پروتوپلاسم سلولی تشکیل می دهند و سلولها را از یکدیگر جدا می نمایند. قابلیت نفوذ غشاهای پلاسمائی انتخابی است بدین معنی که همانند سدی عمل نموده و اختلافات موجود، بین ترکیب داخل و خارج سلولی را حفظ می نمایند، این نفوذپذیری انتخابی در مورد یون ها و سوبستراهای مختلف به کمک کانال ها و پمپ های شیمیائی و برای پیام ها (هومون ها) توسط پذیرنده های خاصی انجام می پذیرد.
غشاهای پلاسمائی قادرند به کمک پدیده های برون ریزی (Exocytosis) و درون ریزی (Emdocytosis) تبادلاتی با محیط خارج سلولی برقرار نمایند، علاوه بر این در ساختمان غشاها مناطق خاصی بنام انشعاب های شکافی (Gap junctions) وجود دارد که امکان برخی تبادلات با سلولهای همجوار را فراهم می سازد.
در داخل سلول نیز غشاءها اندامک های داخل سلولی را تشکیل می دهند که دارای اشکال و وظایف کاملاً متمایزی می باشند؛ مانند میتوکندریها، تورینه های درون پلاسمائی، و دستگاه گلژی، شبکه سارکوپلاسمی، گرانول های ترشحی، لیزوزومها و غشاهای هسته ای. غشاها می توانند آنزیم هائی را در مکان هائی خاص در خود جای داده و همچنین می توانند به عنوان جزئی لازم و مکمل در جفت شدن پدیده تحریک – پاسخ (Excitation-Response coupling) شرکت نموده و نیز جایگاهی برای جابجا شدن انرژی در واکنش هائی مانند فتوسنتز و فسفوریلاسیون اکسیداتیو فراهم نمایند.

اهمیت زیست پزشکی
بروز هرگونه تغییرات مهم در ساختمان غشاء را می توان بر تعادل آب و یونها، سرعت انتقال یونها به داخل سلول و از آنجا بر کلیه اعمال سلولی اثر بگذارد.
برخی تغییرات و یا اختلالات در ساختمان غشاء امکان دارد به بروز بیماریهای مختلف منجر شود (جدول ۵-۱۵)، به بیانی دیگر، عملکرد طبیعی سلول را بسته به سالم بودن غشاء سلول است.

اهمیت فضاهای داخل و خارج سلولی
حیات اولیه در محیطی آبی آغاز شده، واکنش های آنزیمی، فرآیندهای سلولی در اندامک های داخل سلولی همگی در محیط های آبی تکامل یافته و عمل می کنند در صورتیکه امروزه اکثر پستانداران در محیطی گازی (هوا) زندگی می کنند، پس چگونه از حالت آبی اولیه سلول محافظت شده است؟
غشاءهای سلولی با وارد کردن آب بداخل بدن و تقسیم آن در فضاهای مختلف، محیط آبی مناسب را برای سلول فراهم ساخته اند؛
حدود ۶۰ درصد وزن بدن (بدون چربی) را آب تشکیل می دهد و این آب در دو بخش یا فضا تقسیم شده است.
۱-فضاهای داخل سلولی – آب بدن در فضاهای داخل سلولی است، این آب محیط و شرایط لازم را برای انجام فعالیت های زیر فراهم می سازد:
الف- تولید، ذخیره و مصرف انرژی
ب-خودترمیمی سلول
ج-همانندسازی
د-انجام وظایف خاص در هر نوع سلول
۲-فضاهای خارج سلولی – این فضا حاوی آب بدن است و این آب در دو بخش؛ پلاسما و فضاهای بین سلولی تقسیم شده است.
فضای خارج سلولی در واقع نوعی دستگاه توزیع کننده مواد مورد نیاز سلول است. بدین معنی که ترکیبات غذایی (گلوکز، اسیدهای چرب و اسیدهای آمینه)، یونهای مختلف و عناصر معدنی و نیز انواع ملکولهای تنظیم کننده، مانند هورمونها را به سلول می رساند، علاوه بر این مایع فضای خارج سلولی CO2، مواد زائد و مواد سمی را از محیط پیرامون سلول دور می کند.

ترکیب یونی مایعات داخل و خارج سلولی
ترکیب یونی مایعات داخل و خارج سلولی بسیار متفاوت است (جدول ۱-۱۵)؛ پتاسیم (K+) و منیزیم (Mg2+) مهمترین کاتیون و فسفات مهمترین آنیون داخل سلولی است، در حالیکه در مایع خارج سلولی سدیم (Na+) و کلسیم (Ca2+) کاتیونهای اصلی و کلر (Cl-) آنیون اصلی است. شایان توجه است که گلوکز با غلظت های بالاتری در مایعات خارج سلولی وجود دارد، در صورتیکه غلظت پروتئین ها در داخل سلول به مراتب بیشتر از خارج سلول می باشد، علت این تفاوت های زیاد چیست؟
ظاهراً اینطور به نظر می آید که آب دریاهای اولیه یعنی مکانی که حیات آغاز شده است حاوی غلظت های بالا از یونهای K+ و Mg2+ بوده و بنابراین د ر سیر تکاملی واکنش های آنزیمی و سایر فرایندهای زیستی در جهت سازش بیشتر با چنین شرایطی پیش رفته اند و در نتیجه غلظت این یونها در داخل سلول بالا باقی مانده است، اما از آنجائیکه ترکیب آب دریاها – به تدریج تغییر کرد و غلظت یونهای Na+ و Ca2+ افزایش یافت، سلولها شدیداً تحت فشار اصل انتخاب قرار گرفته که نیازمند تغییرات گسترده و تکامل در جهت کسب مکانیسم های کاملاً متفاوت بیوشیمی و فیزیولوژی بود، اما سلول ها به جای پذیرفتن اینگونه تغییرات گسترده و دگرگونی بنیانی واکنش های بیوشیمی فقط سدهایی را ایجاد کردند (غشاءها و پمپ های شیمیایی) تا بدین ترتیب از فضای کوچک داخلی خود محافظت کرده باشند.

ساختمان پیچیده غشاءها
در ساختمان پیچیده غشاها، ایپیدها، پروتئین ها و کربوهیدراتها شرکت دارند. نسبت پروتئین‌ها به لیپیدها در غشاهای مختلف داخل سلولی و مابین سلولی متفاوت است (شکل ۱-۱۵) و به جز چند استثناء، در اکثر غشاءها مقدار پروتئیبن ها برابر و یا بیشتر از لیپیدها است که البته با توجه به اعمال و وظایف متنوع غشاءها، اینگونه تفاوت ها در ترکیب آنها دور از انتظار نیست. غشاءهای ساختمانی ورقه مانند، بسته و غیرمتقارن دارند و دارای دو سطح داخلی و خارجی می باشند. این ساختمان ورقه مانند در واقع مجتمع های غیر کووالانسی می باشند که از نظر ترمودینامیک پایدار و از نظر متابولیسمی فعال اند. علاوه بر این در ساختمان غشاءهای ملکولهای پروتئین خاصی قلاب وار به غشاء متصل شده و هر یک در انجام اعمال اختصاصی سلول یا اندامک خاص شرکت می نمایند.

لیپیدهای اصلی در ساختمان غشاءها
لیپیدهای اصلی عبارتند از: فسفولیپیدها – گلیکواسفنگو لیپیدها – کلسترول
۱-فسفولیپیدها:
از دو گروه فسفولیپیدهای موجود در ساختمان غشاءها، فسفوگلیسیریدها فراوان تر می باشند. این فسفولیپیدها تشکیل یافته اند از یک ریشه گلیسرول که دو اسید چرب توسط پیوندهای استری و یک الکل فسفریله به آن متصل شده اند. (شکل ۲-۱۵)

شکل ۲-۱۵ یک فسفوگلیسرید با دو اسید چرب (R2,R1) گلیسرول و الکل فسفوریله. در اسید فسفاتید یک (R3=H)
اسیدهای چرب این فسفولیپیدها معمولاً دارای تعداد کربن زوج (۱۶ یا ۱۸) و بدون شاخه های انشعابی بوده و ممکن است اشباع یا غیر اشباعی باشند.
اسید فسفاتیدیک (۱ و ۲ دی اسیل گلیسرول ۳- فسفات) ساده ترین فسفوگلسریدها است که نقش کلیدی در سنتز سایر فسفولیپیدها بر عهده دارد. در سایر فسفولیپیدها ریشه
۳-فسفات توسط الکل هائی مانند اتانل آمین، کلین، سرین، گلیسرول و یا اینوزیتول استری شده اند.
اسفنگومیلین ها دومین گروه فسفولیپیدهای موجود در ساختمان غشاءهای سلولی محسوب می شوند و در آنها به جای ریشه گلیسرول (در فسفوگلیسریدها) یک ریشه اسفنگوزین قرار گرفته و یک اسید چرب نیز با پیوند آمیدی به عامل آمین انفنگوزین اتصال یافته است. عامل هیدروکسیل نوع اول انفنگوزین نیز توسط ملکول فسفوریل کلین استری شده است. همانطور که از نام این گروه فسفولیبیدها مشهود است (اسفنگومیلین)، این فسفولیپیدها به مقدار زیاد در غلاف های میلین فیبرهای عصبی وجود دارند.

۲-گلیکو اسفنگولیپیدها:
این گروه لیپیدها نیز از اسفنگوزین مشتق می شوند با این تفاوت که در ساختمان آنها یک یا چند مولکول قند نیز شرکت دارد؛ مانند سربروزیدها و کانگلیوزیدها. اختلاف این ترکیبات با اسفنگومیلین در نوع گروه شیمیایی است که برروی هیدروکسیل نوع اول اسفنگوزین قرار می گیرد در اسفنگومیلین ها یک مولکول فسفوریل کلین برروی عامل هیدروکسیل قرار گرفته در صورتیکه در سربروزیدها یک ملکول هگزور (گلوکز یا کالاکتوز) و در گانگلیوزیدها یک زنجیره سه یا چند قندی که دست کم یکی از آنها اسید سیالیک می باشد برروی عامل هیدروکسیل اسفنگوزین قرار می گیرد.

۳-کلسترول:
از بین استرول های مختلف، کلسترول فراوانترین استرول در ساختمان غشاهای سلولی است و انحصاراً در غشاءهای پلاسمائی سلولهای پستانداران وجود دارد اما، احتمال دارد به مقادیر کم در میتوکندری های دستگاه گلژی و غشاء هسته ای نیز یافت شود.
از غشاء پلاسمانی، مولکول های کلسترول بیشتر در لایه های خارجی غشا یافت می شوند، در این لایه ها مولکولهای کلسترول طوری در لابلای ملکولهای فسفولیپیدی فرو رفته اند که عامل هیدروکسیل آنها به طرف فصل مشترک آبی و مابقی ملکول در داخل ورقه های غشاء قرار گرفته اند و بدینترتیب است که ملکولهای کلسترول نقش مهمی در سیال بودن غشاء بر عهده دارند که بعداً مورد بحث قرار خواهیم داد.
خواص آمفی پاتیک لیپیدهای غشاء تمام لیپیدهای اصلی غشاء تؤماً دارای مناطق هیدروفوب و هیدروفیل هستند و بنابراین غشاءها نیز دارای خواص آمفی پاتیک می باشند. اگر مناطق هیدروفوب را از ملکول لیپیدها جدا کنیم، باقیمانده ملکول نامحلول در آب ولی محلول در روغن خواهد بود و در جهت معکوس نیز اگر مناطق هیدروفیل را در مولکول لیپید جدا کنیم باقیمانده مولکول در روغن ها نامحلول ولی محلول در آب خواهد بود لیپیدهای آمفی پاتیک غشاءها دارای گروههای قطبی در ناحیه سر و گروههای غیر قطبی در ناحیه دم می باشند. (شکل ۳۲-۱۵)