【生物学上的手性 10.】
(10. 生物膜的手性②)
生物膜中最为丰富的是甘油磷脂,也称为磷酸甘油脂。其构型为甘油三酰脂中的第三个酰基的脂肪酸被磷酸所取代,磷酸基团上再连接一个功能基团X(胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇等),其中X如是胆碱,则这种甘油磷脂称为卵磷脂;如X是乙醇胺时,则称其为脑磷脂。其构型如下图1,依照甘油醛构型为标准,可分为D型和L型的手性对映体,同样是因为生物体内的手性均一性,其内的卵磷脂和脑磷脂都是L构型的。前者的比旋光度是+49°(在氯仿和甲醇的混合液中),后者的是+6.4°(在氯仿中)。
因为甘油磷脂中的-PO3-X,基团构成亲水端,则二个酰脂基则为疏水端,形如双尾巴的小蝌蚪。依照这样的结构,疏水端结盟靠紧,亲水端分别朝外,这样就形成了双成甘油磷脂的膜结构。这校的结构有利于发挥生物膜的功效和作用(如图2)。
为了使其生物膜的功能化极大完善,自然进化又起到了致美完善的作用,在甘油磷脂的基础上有增加了鞘磷脂、糖脂、糖蛋白和胆固醇等强化了生物膜的功效,它们通过堪接或链接固定在生物膜上,起到了强化作用。鞘磷脂与甘油磷脂结构相似,只是前者以鞘氨醇取代了后者的甘油,两者协同并存,构成了许多特殊功能化的生物膜;糖脂则是含糖基的脂类;胆固醇则是较为复杂的手性物质,但它是生物膜中不可或缺的物质,起到强化生物膜的稳定性、增加韧性,并对膜的流动性和通透性有调节作用。总之,生物膜是由甘油磷脂、鞘磷脂构成双层的基本骨架,再由胆固醇蛋白质和糖脂加强功能化特性。而这些物质的分子都是手性的,其生物活性与其手性特征密切相关。
丰都智愚河畔环境技术工作室