Фосфоглицериды.: Фосфоглицериды – это наиболее распространён­ный класс липидов в

Содержание
  1. 32.Фосфолипиды: общая характеристика, представители (фосфатидилэтаноламины, фосфатидилхолины, фосфатидилсерины, фосфатидилглицерины)
  2. 33.Ферменты: определение, химическая природа и строение
  3. Структура, функции и примеры фосфоглицеридов / биология
  4. Компоненты фосфоглицерида
  5. Характеристика жирных кислот в фосфоглицеридах
  6. Гидрофобные и гидрофильные свойства
  7. Структура биологических мембран
  8. Вторичные функции
  9. синтез
  10. деградация
  11. фосфатидат
  12. Фосфоглицериды, полученные из фосфатидата
  13. фосфатидилэтаноламин
  14. фосфатидилсерин
  15. фосфатидилинозитол
  16. сфингомиелином
  17. плазмалогены
  18. ссылки
  19. Фосфоглицериды – это… что такое фосфоглицериды?
  20. Мономеры клетки -Аминокислоты
  21. Методические разработки по биоорганической химии под редакцией
  22. ПОИСК
  23. Липиды-фосфоглицериды
  24. реферат – Фосфоглицериды
  25. Липиды
  26. Классификация липидов
  27. Жирные кислоты
  28. Ацилглицериды
  29. Воски
  30. Стероиды
  31. Фосфолипиды
  32. Глицерофосфолипиды
  33. Сфингофосфолипиды
  34. Гликолипиды
  35. Глицерогликолипиды
  36. Сфингогликолипиды
  37. Основные функции
  38. Запасные липиды
  39. Структурные липиды
  40. Регуляторные липиды
  41. Другие функции
  42. Липиды в диете человека
  43. Незаменимые жирные кислоты
  44. Транс -ненасичени жирные кислоты

32.Фосфолипиды: общая характеристика, представители (фосфатидилэтаноламины, фосфатидилхолины, фосфатидилсерины, фосфатидилглицерины)

Фосфоглицериды.: Фосфоглицериды - это наиболее распространён­ный класс липидов в

Общийпризнак всех фосфолипидов — наличие вих составе фосфорной кислоты.В зависимости от спиртового компонентаони делятся на фосфоглицеридыисфингофосфолипиды.

Фосфоглицериды

Общимструктурным фрагментом всех фосфоглицеридовявляется фосфатиднаякислота (1,2-диацил,3-фосфоглицерол).

Фосфатиднаякислота образуется в организме в процессебиосинтеза триацилгл и неролов ифосфоглицеридов как общий промежуточныйметабо­лит; в тканях она присутствуетв незначительных количествах. Следуетотме­тить, что все природныефосфоглицериды относятся к L-ряду.

Различные фосфоглицеридыотличаютсядруг от друга дополнительнымигруппировка­ми,присоединенными фосфоэфирной связьюк фосфатидной кислоте, т.е. R3.

Состав жирныхкислот различных фосфоглицеридовразличается даже в пределах одногоорганизма и наряду с замещающимигруппировками определяет спе­цифичностьфосфолипидов:

Фосфатидилхолин(лецитин).Всвоем составе содержит аминоспиртхо-лин(гидроксид 3-гидроксиэтилтриметиламмония):

Фосфатидилэтаноламин(кефалин).В составфосфатидилэтаноламинов вместохолина входит азотистое основаниеэтаноламин НО—СН2—СН2—NH3.

В организме животныхи в высших растениях в наибольшемколичестве встречаются фосфатидилхолиныи фосфатидилэтаноламины. Эти две группыглицерофосфолипидов являются главнымилипидными компонентами мем­бранклеток.

ФосфатидилинозитыВотличае от других групп фосфоглицеридовв состав фосфатидилинозитов вместоазотосодержащих соединений входит6-углеродный циклический спирт инозитол,представленный одним из его стереоизомеров-монозитолом.

Вмолекуле фосфатидилсеринаполярной группой является остатокаминокислоты серина:

Фосфатидилглицерины.Так же как фосфатидилинозиты,фосфатидилглицерины не содержитазотсодержащего соединения. В этихсоединениях полярной группой служитеще одна молекула глицерола.

33.Ферменты: определение, химическая природа и строение

Ферменты (энзимы)- это биологические катализаторы припомощи которых осуществляется всясовокупность биохимических превращений.Каталитическая активность лежит воснове жизнедеятельности биологическихфакторов.

Химическая структураи природа ферментов.

Все ферментыявляются глобулярными белками. Белкис 1-й,2-й и 3-й структурой.Неполярныесвязи:ионные,гидрофобные и водородные

Построению ферменты делятся на простые(однокомпонентные)и сложные (двухкомпонентные). Простойфермент состоит только из белковойчасти; в состав сложного фермента входитбелковаяи небелковая составляющие. Иначе сложныйфермент называютхолоферментом.

Белковуючасть в его составе называют апоферментом,анебелковую — коферментом.Химическаяпри­родакоферментов была выяснена в 30-е гг. Рольнекоторыхкоферментов играют витамины или вещества,построен­ныес участием витаминов В,В2,В5,В6,В12,Н, Qи др.

Особен­ностьюсложных ферментов является то, чтоотдельно апофермент икофермент не обладают каталитическойактивностью.

Всоставе как простого, так и сложногофермента, выделяют субстратный,аллостерический и каталитическийцентры.

Каталитическийцентр простогофермента представляет собой уникальноесочетание нескольких аминокислотныхостатков, рас­положенныхна разных участкахполипептиднойцепи.

Образование каталитическогоцентра происходит одновременно сформирова­ниемтретичной структуры белковой молекулыфермента.

Чаще всего в состав каталитическогоцентра простого фермента входят остаткисерина, цистеина, тирозина, гистидина,аргинина, аспарагиновойи глутаминовой кислот.

Субстратныйцентр простогофермента — это участок белко­воймолекулы фермента, который отвечает засвязывание субстрата. Субстратныйцентр образно называют «якорнойплощадкой», где субстратприкрепляется к ферменту за счетразличных взаимодей­ствиймежду определенными боковыми радикаламиаминокис­лотныхостатков и соответствующими группамимолекулы суб­страта.

Субстрат с ферментом связываетсяпосредством ионных взаимодействий,водородных связей; иногда субстрат ифермент связываютсяковалентно. Гидрофобные взаимодействиятакже играютопределенную роль при связываниисубстрата с фермен­том.В простых ферментах субстратный центрможет совпадать скаталитическим; тогда говорят об активномцентре фермента.

Так,активный центр амилазы — фермента,гидролизующего -1,4-гликозидныесвязи в молекуле крахмала — представленостат­камигистидина, аспарагиновой кислоты итирозина; ацетилхолинэстеразы,гидролизующей сложноэфирные связи вмолекуле ацетилхолина,остатками гистидина, серина, тирозинаи глутами­новойкислоты.

В активном центре карбоксипептидазыА, гидроли­зующейопределенные пептидные связи в молекулебелка, локали­зованы остатки аргинина,тирозина и глутаминовой кислоты.

Аллостерическийцентр представляетсобой участок молекулы фер­мента,в результате присоединения к которомукакого-то низкомо­лекулярноговещества изменяется третичная структурабелковой молекулыфермента, что влечет за собой изменениеего активности.

Аллостерический центрявляется регуляторным центром фермента.Всложных ферментах роль каталитическогоцентра выполняет кофермент,который связывается с апоферментом вопределенном участке— коферментсвязывающем домене.

Понятиясубстратного иаллостерического центров для сложногофермента и для про­стогоаналогичны.

Основные функциикофакторов.

Ферментыподразделяют на однокомпонентные идвухкомпонентные, которые в свою очередьсостоят из белка-апофермента и кофактора[белокК],они связаны силами слабого взаимодействия.

Кофакторы: витамины(Е,К), моносахаридыи их производные, нуклеотиды и ихпроизводные, металлы (Mg,Mn,Co,Fe).

Отличительной особенностью двухкомпонентныхферментов является то, что ни кофактор,ни апофермент по отдельности не обладаеткаталитической активностью, а толькоих комплекс, построенный с их структурнойорганизацией обладает каталитическойактивностью.

Функциикофакторов:

  1. Кофакторы термостабилизируют ферменты.

  2. Кофакторы являются промежуточными переносчиками соединений (CO, NH, HO), атомов, электронов, групп от доноров к акцептору

  3. Осуществляют контакт между ферментативным белком и субстратом.Субстрат-это то в-во,превращение которого катализирует данный ф-т.

Источник: https://studfile.net/preview/5881623/page:19/

Структура, функции и примеры фосфоглицеридов / биология

Фосфоглицериды.: Фосфоглицериды - это наиболее распространён­ный класс липидов в

fosfoglicéridos или глицерофосфолипиды представляют собой молекулы липидной природы, присутствующие в биологических мембранах. Молекула фосфолипида состоит из четырех основных компонентов: жирных кислот, скелета, присоединенного к жирной кислоте, фосфата и спирта, связанного с последним..

Обычно в углероде 1 глицерина находится насыщенная жирная кислота (только одинарные связи), в то время как в углероде 2 жирная кислота относится к ненасыщенному типу (двойные или тройные связи между атомами углерода).

Среди наиболее известных фосфоглицеридов в клеточных мембранах: сфингомиелин, фосфатидилинозитол, фосфатидилсерин и фосфатидилэтаноламин.

Продукты, которые богаты этими биологическими молекулами, включают белое мясо, такое как рыба, яичные желтки, некоторые виды органного мяса, морепродукты, орехи и другие..

индекс

  • 1 структура
    • 1.1 Компоненты фосфоглицерида
    • 1.2 Характеристика жирных кислот в фосфоглицеридах
    • 1.3 Гидрофобные и гидрофильные свойства
  • 2 функции
    • 2.1 Структура биологических мембран
    • 2.2 Вторичные функции
  • 3 Метаболизм
  • 4 примера
    • 4.1 Фосфатидат
    • 4.2 Фосфоглицериды, полученные из фосфатидата
    • 4.3 Фосфатидилэтаноламин
    • 4.4 Фосфатидилсерин
    • 4.5 Фосфатидилинозитол
    • 4.6 Сфингомиелин
    • 4.7 Плазмалогены
  • 5 ссылок

Компоненты фосфоглицерида

Фосфоглицерид состоит из четырех основных структурных элементов. Первый – это скелет, который соединен жирными кислотами, фосфатом и спиртом, а последний связан с фосфатом..

Скелет фосфоглицеридов может быть образован из глицерина или сфингозина. Первый представляет собой трехуглеродный спирт, а второй – еще один спирт с более сложной структурой..

В глицерине гидроксильные группы, расположенные на углероде 1 и 2, этерифицированы двумя карбоксильными группами с большими цепями жирных кислот. Недостающий углерод, находящийся в положении 3, этерифицируется фосфорной кислотой.

Хотя глицерин не имеет асимметричного углерода, альфа-углерод не является стереохимически идентичным. Таким образом, этерификация фосфата в соответствующем углероде придает асимметрии молекуле.

Характеристика жирных кислот в фосфоглицеридах

Жирные кислоты представляют собой молекулы, состоящие из углеводородных цепей различной длины и степени ненасыщенности, и заканчиваются карбоксильной группой. Эти характеристики значительно различаются, и определяют их свойства.

Цепь жирных кислот является линейной, если она имеет насыщенный тип или если она ненасыщена в положении транс. Напротив, наличие двойной связи типа цис создает скручивание в цепочке, поэтому больше нет необходимости представлять его линейно, как это обычно делается.

Жирные кислоты с двойными или тройными связями оказывают существенное влияние на состояние и физико-химические характеристики биологических мембран..

Гидрофобные и гидрофильные свойства

Каждый из упомянутых элементов отличается своими гидрофобными свойствами. Жирные кислоты, будучи липидами, являются гидрофобными или неполярными, что означает, что они не смешиваются с водой.

Напротив, остальные элементы фосфолипидов позволяют им взаимодействовать в окружающей среде благодаря их полярным или гидрофильным свойствам..

Таким образом, фосфоглицериды классифицируются как амфипатические молекулы, что означает, что один конец является полярным, а другой – неполярным..

Мы можем использовать аналогию матча или матча. Головка спички представляет собой полярную головку, состоящую из заряженного фосфата и замещений фосфатной группы. Расширение спички представлено неполярным хвостом, образованным углеводородными цепями.

Полярные природные группы заряжаются при рН 7 с отрицательным зарядом. Это связано с явлением ионизации фосфатной группы, которая имеет рк близко к 2, и к нагрузкам этерифицированных групп. Количество зарядов зависит от типа изучаемого фосфоглицерида.

Структура биологических мембран

Липиды представляют собой гидрофобные биомолекулы, которые имеют растворимость в растворителях органического типа, таких как, например, хлороформ..

Эти молекулы имеют широкий спектр функций: выполнять роль топлива, аккумулируя концентрированную энергию; в качестве сигнальных молекул; и как структурные компоненты биологических мембран.

В природе наиболее распространенной группой липидов, которые существуют, являются фосфоглицериды. Его основная функция носит структурный характер, поскольку они являются частью всех клеточных мембран..

Биологические мембраны сгруппированы в двухслойную форму. Это означает, что липиды сгруппированы в два слоя, где их гидрофобные хвосты смотрят внутрь бислоя, а полярные головки дают наружу и внутри клетки.

Эти структуры имеют решающее значение. Они разграничивают клетки и отвечают за обмен веществ с другими клетками и с внеклеточной средой. Однако мембраны содержат молекулы липидов, отличных от фосфоглицеридов, а также молекулы белковой природы, которые обеспечивают активный и пассивный транспорт веществ..

Вторичные функции

Помимо того, что они являются частью биологических мембран, фосфоглицериды связаны с другими функциями в клеточной среде. Некоторые очень специфические липиды являются частью миелиновой оболочки, вещества, которое покрывает нервы.

Некоторые могут выступать в качестве сообщений при захвате и передаче сигналов в сотовую среду..

синтез

Синтез фосфоглицеридов осуществляется исходя из промежуточных метаболитов, таких как молекула фосфатидной кислоты, а также триацилглицеринов..

Активированный нуклеотид CTP (цитидин трифосфат) образует промежуточное соединение, называемое CDP-диацилглицерин, где пирофосфатная реакция благоприятствует реакции вправо..

Часть под названием фосфатидил реагирует с определенными спиртами. Продуктом этой реакции являются фосфоглицериды, среди них фосфатидилсерин или фосфатидилинозит. Фосфатидилсерин может быть использован для получения фосфатидилэтаноламина или фосфатидилхолина.

Однако существуют альтернативные пути синтеза последних упомянутых фосфоглицеридов. Этот путь включает активацию холина или этаноламина путем связывания с CTP.

Впоследствии происходит реакция, которая объединяет их с фосфатидатом, получая в качестве конечного продукта фосфатидилэтаноламин или фосфатидилхолин..

деградация

Разложение фосфоглицеридов осуществляется ферментами, называемыми фосфолипазами. Реакция включает в себя высвобождение жирных кислот, которые составляют фосфоглицериды. Во всех тканях живых организмов эта реакция происходит постоянно.

Существует несколько типов фосфолипаз, и они классифицируются по жирным кислотам, которые они выделяют. Следуя этой системе классификации, мы различаем липазы А1, А2, С и D.

Фосфолипазы вездесущи в природе, и мы находим их в разных биологических объектах. Кишечные соки, выделения определенных бактерий и яд змей являются примерами веществ с высоким содержанием фосфолипаз.

Конечным продуктом этих реакций разложения является глицерол-3-фосфат. Таким образом, эти высвобождаемые продукты плюс свободные жирные кислоты могут быть повторно использованы для синтеза новых фосфолипидов или направлены на другие метаболические пути..

фосфатидат

Соединение, описанное выше, является самым простым фосфоглицеридом и называется фосфатидатом или диацилглицерол-3-фосфатом. Хотя в физиологической среде он не очень распространен, он является ключевым элементом для синтеза более сложных молекул..

Фосфоглицериды, полученные из фосфатидата

Из самой простой молекулы фосфоглицеридов может происходить биосинтез более сложных элементов с очень важными биологическими ролями.

Фосфатная группа фосфатидата этерифицируется гидроксильной группой спиртов – она ​​может быть одной или несколькими. Наиболее распространенными спиртами фолфоглицеридов являются серин, этаноламин, холин, глицерин и инозит. Эти производные будут описаны ниже:

фосфатидилэтаноламин

В клеточных мембранах, которые являются частью тканей человека, фосфатидилэтаноламин является важным компонентом этих структур.

Он состоит из спирта, этерифицированного жирными кислотами в гидроксилах, расположенных в положениях 1 и 2, в то время как в положении 3 мы находим фосфатную группу, этерифицированную этаноламином аминоспирта.

фосфатидилсерин

Обычно этот фосфоглицерид находится в монослое, который дает внутреннюю, то есть цитозольную сторону, клеток. В процессе запрограммированной гибели клеток распределение фосфатидилсерина изменяется и обнаруживается по всей поверхности клетки..

фосфатидилинозитол

Фосфатидилинозитол представляет собой фосфолипид, который в небольших количествах содержится как в клеточной мембране, так и в мембранах субклеточных компонентов. Было обнаружено, что он участвует в событиях сотовой связи, вызывая изменения во внутренней среде клетки.

сфингомиелином

В группе фосфолипидов сфингомиелин является единственным фосфолипидом, присутствующим в мембранах, структура которого не происходит из спиртового глицерина. Вместо этого скелет образован сфингозином.

Конструктивно это последнее соединение относится к группе аминоспиртов и имеет длинную углеродную цепь с двойными связями..

В этой молекуле аминогруппа скелета связана с жирной кислотой амидной связью. Вместе первичная гидроксильная группа скелета этерифицируется до фосфотилхолина.

плазмалогены

Плазмалогены представляют собой фосфоглицериды с головками, состоящими в основном из этаноламина, холина и серина. Функции этих молекул до конца не выяснены, и в литературе мало информации о них.

Благодаря тому, что виниловая эфирная группа легко окисляется, плазмалогены способны реагировать со свободными радикалами кислорода. Эти вещества являются продуктами среднего клеточного метаболизма и, как было обнаружено, повреждают клеточные компоненты. Кроме того, они также были связаны с процессами старения.

Следовательно, возможной функцией плазмалогенов является улавливание свободных радикалов, которые потенциально могут отрицательно влиять на целостность клеток..

ссылки

  1. Berg, J.M., Stryer L., & Tymoczko, J.L. (2007). биохимия. Я поменял.
  2. Девлин Т. М. (2004). Биохимия: учебник с клиническими приложениями. Я поменял.
  3. Федучи Е., Бласко И., Ромеро С. С. и Яньес Е. (2011). Биохимия. Основные понятия. ПанамериканаЛ.
  4. Мело В., Руис В. М. и Куамати О. (2007). Биохимия метаболических процессов. Реверте.
  5. Nagan, N. & Zoeller, R.A. (2001). Плазмалогены: биосинтез и функции. Прогресс в исследованиях липидов, 40(3), 199-229.
  6. Pertierra, A.G., Olmo, R., Aznar, C.C. & Lopez, C.T. (2001). Метаболическая биохимия. Редакция Тебар.
  7. Voet, D., Voet, J.G. & Pratt, C.W. (2014). Основы биохимии. Artmed Publisher.

Источник: https://ru.thpanorama.com/articles/biologa/fosfoglicridos-estructura-funciones-y-ejemplos.html

Фосфоглицериды – это… что такое фосфоглицериды?

Фосфоглицериды.: Фосфоглицериды - это наиболее распространён­ный класс липидов в

(глицерофосфолипиды), группа фос-фолипидов общей ф-лы ROCH2CH(OR')CH2OP(O)(О -)OX, где R и R' – ацил, алкил или алкенил; X – остаток спирта (обычно замещенный алкил). Все Ф.- производные фосфати-довых к-т (в общей ф-ле X = H).

В зависимости от строения R и R' различают ди-ацильные (R и R' – ацилы) и алкилацильные (R – алкил, R' -ацил или наоборот) Ф.

, а также плазмалогены(R = R: CH= CH, R'- ацил) и лизофосфолшиды (обычно R – ацил, R' = H); в зависимости от природы X различают фосфатидилглицерины[X = CH2CH(OH)CH2OH], фос-фатидилсерины[X = CH2CH(NH2)COOH], фосфати-дилхолины , фосфатидилэтанолами-ны , фосфоинозитиды(X – остаток мио- инозита, его моно- или дифосфатных произюдных), дифос-фатидилглицерины , фосфатидилглицерина аминокислотные эфиры[X = CH2CH(OH)CH2OC(O)CH(NH2)R:] и др. К Ф. относят также нек-рые типы фосфонолипидов (напр., коща остаток спирта X связан с атомом P связью C-P; подробнее см. в ст. Фосфолипиды).

Положение заместителей в остатке глицерина Ф. в их назв. обозначают с помощью -номенклатуры (см. Липиды). В положении 1 Ф. обычно находится остаток насыщенной к-ты; в значит. части Ф. животного происхождения в этом положении находится алкенильный (плазменильные, или плазмало-геновые, Ф.) или алкильный (плазманильные Ф.) остаток.

В состав бактериальных и растит. Ф. входят остатки разветвленных жирных к-т, содержащих циклопропановый цикл, а также жирных к-т, содержащих гидроксигруппы в положениях 2 и(или) 3. Наиб.

распространенные ацильные остатки имеют 14-22 атома С и четное их число; редко встречаются к-ты с нечетным числом атомов С; к-ты короче C14 и длиннее C22 – минорные.

Ненасыщенные ацильные остатки содержат от 1 до 6 двойных связей (почти всегда – цис -конфигурации); полиено-вые к-ты обычно 1,4-строения, т. е. между кратными связями находятся группировки CH2.

Ф.- кристаллич. или аморфные соед. со склонностью к полиморфизму. Плавление Ф. проходит через неск. стадий; при нагр. в жидкую фазу сначала переходят углеводородные остатки. Ф. хорошо раств.

в низших спиртах, хлоруглеводо-родах и их смесях (в углеводородах образуют мицеллярные р-ры), плохо – в ацетоне. Во всех случаях р-римость возрастает в присут.

воды и с увеличением степени ненасыщенности Ф.

Большинство Ф. при диспергировании в водных системах формирует бислойные структуры – липосомы, размер к-рых и кол-во бислоев зависят от способа получения; лизофосфо-липиды образуют только мицеллы. На границе вода – воздух или вода – углеводород Ф.

, если нет ограничений их распространению, формируют монослои с полярными головками, обращенными в водную фазу, и гидрофобными остатками -в воздух (углеводород). Ф. (в виде бислойной структуры) с гликолипидами и стеринами образуют основу (матрицу) мембран биологических. Ф.

являются главным компонентом поверхностного монослоя липопротеинов крови, а также вирусов, имеющих липидную оболочку.

Нек-рые Ф. имеют высокую физиол. активность. Так, фосфоинозитиды (гл. обр. фосфатидилинозитдифосфаты) участвуют в передаче сигнала от рецептора с внеш. пов-сти мембраны внутрь клетки; 1-алкил-2-ацетилглицеро-3-фосфо-холин – фактор активации тромбоцитов. Нек-рые Ф. неприродного происхождения обладают противоопухолевой активностью.

Многие белки образуют устойчивые комплексы с Ф.; нек-рые Ф. (напр., фосфатидилинозит) ковалентно связываются полярной головкой с рядом белков (напр., с щелочной фосфатазой), выполняя роль “якоря” при фиксации молекулы белка в мембране. Биосинтез Ф. детально изучен; основную роль в нем играют цитидиндифосфатдиацилглицерины.

Из прир. источников Ф. выделяют экстракцией орг. р-ри-телями (чаще всего смесью хлороформ – метанол). Ф. получают также хим. синтезом, часто с использованием на отдельных стадиях ферментативных р-ций; т. обр. получены Ф. с радиоактивными, спиновыми, флуоресцентными и др. метками, а также Ф., не встречающиеся в природе.

При анализе Ф. применяют тонкослойную и высокоэффективную жидкостную хроматографию; содержание Ф. определяют обычно по неорг. фосфору.

Ф. используют в пищ. и мед. пром-сти, а также в парфюмерии (гл. обр. фосфатидилхолины).

Лит.:Phospholipids, eds. J. N. Hawthorne, G. В. Anseil, Amst.- N. Y.- Oxf., 1982; Lipids. Chemistry, biochemistry, N. Y., 1986. Ю. Г. Молотковский.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под ред. И. Л. Кнунянца. 1988.

Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_chemistry/4896/%D0%A4%D0%9E%D0%A1%D0%A4%D0%9E%D0%93%D0%9B%D0%98%D0%A6%D0%95%D0%A0%D0%98%D0%94%D0%AB

Мономеры клетки -Аминокислоты

Фосфоглицериды.: Фосфоглицериды - это наиболее распространён­ный класс липидов в

Существует несколько классов липидов, каждый из которых выполняет специфические биологические функции:1. Триацилглицерины2. Воска3. Фосфоглицериды:3.1. Фосфатидилэтаноламин3.2. Фосфатидилхолин3.3. Фосфатидилсерин3.4. Фосфатидилинозитол3.5. Кардиолипин 4. Сфиноголипиды:4.1. Сфингомиелин4.2. Цереброзиды4.3.

Ганглиозиды5 Стероиды и их эфиры с жирными кислотами

Характерными структурными компонентами большинства липидов являются жирные кислоты — одноосновные карбоновые кислоты, содержащие от 4 до 24 углеродных атомов. Благодаря длинному неполярному “хвосту” этих кислот большинство липидов нерастворимы в воде и проявляют свойства масел и жиров.

Практически все природные жирные кислоты содержат четное число атомов углерода, наиболее часто — 16 или 18. Углеводородный радикал может быть как насыщенным, так и содержащим двойные связи (в растениях и животных ненасыщенные кислоты встречаются в два раза чаще насыщенных).

Двойная связь ненасыщенных кислот обычно расположена между 9 и 10 атомами углерода (обозначается 9). Дополнительные двойные связи располагаются за 9-двойной связью. В природных кислотах не встречаются сопряженные двойные связи; между ними всегда находится хотя бы одна CH2-группа.

В подавляющем большинстве случаев двойные свзи в природных кислотах имеют цис-конфигурацию. Некоторые жирные кислоты из природных источников представлены в Табл. 2 .2.

Табл. u00042u0005.2. Некоторые природные жирные кислоты

Число атомов углерода Название Строение
12 Лауриновая кислотаCH3(CH2)10COOH
14 Миристиновая кислотаCH3(CH2)12COOH
16 Пальмитиновая кислотаCH3(CH2)14COOH
18 Стеариновая кислотаСH3(СH2)16СООН
20 Арахиновая кислотаСH3(СH2)18СООH
24 Лигноцериновая кислотаCH3(CH2)22COOH
16 Пальмитолеиновая кислотаCH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH
18 Олеиновая кислотаCH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
18 Линолевая кислотаCH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH–(CH2)7COOH
18 Линоленовая кислотаCH3CH2(CH=CHCH2)2CH=CH–(CH2)7COOH
20 Арахидоновая кислотаCH3(CH2)4(CH=CHCH2)3CH=CH–(CH2)3COOH

В тканях и клетках жирные кислоты встречаются не в свободном состоянии, а в виде сложных эфиров в составе липидов различных классов.ТриацилглицериныТриацилглицерины — наиболее простые и широко распространенные липиды. Они представляют собой эфиры глицерина и жирных кислот (Рис. 2 .28).

Рис. u00042u0005.28. Строение глицерина и его триацильных производных

Три кислотных остатка в молекуле триацилглицерина могут быть как одинаковыми (тристеарилглицерин, трипальмитоилглицерин и т.д.), так и разными.Триацилглицерины — это неполярные, гидрофобные вещества, нерастворимые в воде. Они обычно не содержатся в мембранах.

Стереохимия триацилглицеринов

Сама молекула глицерина ахиральна и не может проявлять энантиомерию, однако две ее CH2OH-группы энантиотопны. Ацилирование одной из них (или другая химическая модификация) приводит к хиральным производным глицерина, которые содержат один хиральный центр и могут существовать в виде двух энантиомеров.

То же самое относится к 1,3-диацил- (1,2,3-триацил-) глицеринам, если кислотные остатки в положениях 1 и 3 различаются.

Для обозначения энантиомеров используют как L,D-, так и R,S-номенклатуру.

Однако L,D-номенклатура в случае ацилглицеринов далеко не всегда позволяет однозначно описать конфигурацию хирального центра, а R,S-номенклатура, хотя и лишена этого недостатка, недостаточно наглядна и удобна в употреблении. Поэтому в настоящее время для описания конфигурации хиральных производных глицерина обычно пользуются sn-номенклатурой.

Суть sn-номенклатуры заключается в следующем:

если в каноническом написании фишеровской проекции атом кислорода во втором положении расположен слева, то атому углерода, расположенному над хиральным центром присваивают номер 1, а нижнему — номер 3). Использование стереохимической нумерации обозначают символом «sn» (Рис. 2 .29)

Рис. u00042u0005.29. sn-Номенклатура хиральных производных глицерина

ВоскаСложные эфиры жирных кислот, содержащих от 14 до 36 углеродных атомов, с жирными спиртами (16-22 углеродных атома) называются восками, например:

Рис. u00042u0005.30. Типичное строение воска

Липиды, которые входят в состав мембран, отличаются от триацилглицеринов и восков тем, что наряду с жирными, гидрофобными “хвостами” содержат одну или несколько полярных, гидрофильных “голов”. В наибольшем количестве в мембранах присутствуют фосфоглицериды. В этих соединениях глицерин этерифицирован по вторичной и одной из первичных гидроксильных групп жирными кислотами, а вторая первичная гидроксигруппа образует сложный эфир с фосфорной кислотой, которая, в свою очередь, связана с молекулой другого спирта. Ниже на Рис. 2 .31 приведены структуры основных фосфоглицеридов.

Рис. u00042u0005.31. Строение основных фосфоглицеридов

Поскольку в фосфоглицеридах заместители при C1 и С3 остатка глицерина различаются, атом С2 представляет собой хиральный центр. Таким образом, фосфоглицериды могут существовать в виде двух энантиомеров, различающихся конфигурацией при атоме С2. В природных соединениях они имеют L-конфигурацию (1 фосфо-sn-конфигурацию):

Рис. u00042u0005.32. Стереохимия фосфатидной кислоты

Кроме приведенных выше отметим еще «двойной» фосфоглицерид — кардиолипин, который в больших количествах содержится в мембранах митохондрий и бактерий.

Рис. u00042u0005.33. Кардиолипин (R — остатки жирных кислот)

При физиологических pH (~7) остаток фосфорной кислоты во всех фосфоглицеридах заряжен отрицательно, а аминогруппы (в тех соединениях, в которых они присутствуют) — положительно. Таким образом, фосфоглицериды состоят из полярной, гидрофильной «головы» и жирного, гидрофобного «хвоста».

Сфинголипиды

Второй важный класс мембранных липидов, сфинголипиды, так же имеют полярную голову и неполярный хвост, но не содержат глицерина. Сфинголипиды состоят из жирной кислоты, жирного аминоспирта сфингозина и полярного спирта.

Различают три подкласса сфинголипидов: сфингомиелины, цереброзиды и ганглиозиды. Первые содержат в молекуле фосфор, а вторые и третьи — не содержат. Ганглиозиды имеют очень крупные головы, образованные несколькими остатками сахаров. На Рис. 2 .

34 приведены структуры наиболее распространенных представителей сфинголипидов.

Рис. u00042u0005.34. Строение сфингомиелинов (сфингомиелин) и цереброзидов (галактоцереброзид)

Все рассмотренные выше липиды подвергаются щелочному гидролизу (омылению) с образованием соответствующих жирных кислот и спиртов. Однако в клетках обнаруживаются и неомыляемые липиды, не содержащие остатка жирной кислоты. К таким липидам относятся стероиды — жирорастворимые соединения, содержащие четыре конденсированных кольца. Наиболее распространены стероидные спирты (стеролы) и среди них — холестерин. Строение, обозначение циклов и нумерация атомов холестерина приведены на Рис. 2 .35.

Рис. u00042u0005.35. Строение холистерина

Источник: https://uchebilka.ru/fizika/39926/index.html?page=4

Методические разработки по биоорганической химии под редакцией

Фосфоглицериды.: Фосфоглицериды - это наиболее распространён­ный класс липидов в

липиды липиды(фосфоглицериды) (сфингомиелины)

Глицерофосфолипиды – производные фосфатидной кислоты. Фосфатидные кислоты п

редставляют собой диацилглицеролфосфаты:Фосфатидные кислоты

Примерами глицерофосфолипидов служат фосфатидилэтаноламины (1), фосфатидилхолины (2), фосфатидилсерины (3), фосфатидилинозитолы (4) (См. схему образования фосфоглицеридов)

Фосфатидилсерины и фосфатидилэтаноламины часто называют кефалинами, а фосфатидилхолины – лецитинами.Как правило, в природных глицерофосфолипидах в первом положении глицерина (-положение) находится остаток насыщенной кислоты, а во втором положении (-положение) – ненасыщенной.
Сложно-эфирные связи между глицерином и кислотными остатками легко гидролизуются.

Например, под действием фермента фосфолипазы А2, содержащемся в яде змей и скорпионов, происходит гидролиз сложно-эфирной связи в - положении с образованием лизофосфолипидов, обладающих сильным гемолитическим действием:1-стеароил-2-линоленоил- 1-стеароил-лизофосфатидилхолинфосфатидилхолин

Сфингофосфолипиды (сфингомиелины) построены на основе аминоспирта сфингозина:

+

-H2O

Сфингозин
ЦерамидЦерамид – основа сфинголипидов, выделенных впервые из миелиновых оболочек нервных тканей, – сфингомиелинов:

содержат углеводные остатки: моносахариды (D-галактозу или D-глюкозу) – цереброзиды или более сложные сахара (олигосахариды) – ганглиозиды.

Цереброзиды

Ганглиозиды

Характерная особенность сложных липидов – их бифильность, или амфифильность. Например, лецитин содержит «гидрофильную головку» и «гидрофобные хвосты»

г

идрофобные хвосты гидрофильная головкаТакие вещества способны к образованию мицелл (Рис.1) и клеточных мембран (Рис.2) Рис.1 МицеллаРис.2. Модель клеточной мембраны.

Неомыляемые липиды

Неомыляемые липиды не гидролизуются в щелочной среде. К неомыляемым липидам относятся терпены и стероиды.Терпены – природные соединения, построенные из фрагментов изопрена (2–метилбутадиена–1,3):

СН3

1 2 3 4

СН2 = С – СН = СН2

Большинство терпенов образованы из молекул изопрена, соединенных друг с другом по «изопреновому правилу» (Л. Ружичка, 1921 г.): «голова» к «хвосту».

Например, оцимен:

+ «голова» «хвост» «голова» «хвост» оцименПо числу изопреновых звеньев терпены делятся на монотерпены (2 изопреновых звена), сесквитерпены (3 изопреновых звена), дитерпены (4 изопреновых звена) и т.д. Они могут быть ациклическими и циклическими.Многие терпены входят в состав эфирных масел растений, обладают приятным запахом и используются в парфюмерии, пищевой промышленности и медицине.

Н

апример, основной компонент розового и гераниевого масел – гераниол; лимонного масла – гераниаль и нераль:гераниол гераниаль нераль

В

состав эфирного масла мяты перечной входит циклический терпен – ментол:Он обладает антисептическим, местноанестезирующим действием; входит в состав препарата валидола; используется в парфюмерии и пищевой промышленности.

И

здавна применяется как стимулятор сердечной деятельности бициклический терпен камфора. Ее выделяют из эфирного масла камфарного дерева, а у нас в стране – синтезируют в промышленном масштабе окислением борнеола, компонента масла сибирской пихты:борнеол камфора

Терпены синтезируются и в организме высших животных и человека. Например, в печени из остатков уксусной кислоты образуется терпен – сквален, который далее под влиянием фермента циклизуется с образованием стероида ланостерина.

Сквален

Стероиды

Широко распространены в организмах и растений, и животных. Построены на основе стерана, или циклопентанпергидрофенантрена.

Фенантрен пергидрофенантрен циклопентан стеран, или циклопентанпергидрофенантрен

Циклическое ядро стерана неплоское, все кольца находятся в наиболее устойчивой конформации «кресла» (А, B, C) или «конверта» (D).По отношению друг к другу кольца B и C, C и D в природных стероидах находятся в транс – положении, а кольца A и B могут быть сочленены и цис- и транс-:Цис- Транс- или

5 5

цис – сочленение транс – сочленениеколец A/B; колец A/B, B/C, C/Dтранс – сочленениеколец B/C, C/D

Тип сочленения колец зависит от конфигурации 5 ангулярного атома.

Если заместитель или атом Н при атоме С5 находится выше конформации (5, ), то тип сочленения колец А/В – цис; если заместитель находится под конформацией (5, ), то тип сочленения – транс.

Конфигурация 5 или 5 отражается в систематическом названии стероида.

Например, к 5 – стероидам, имеющим транс – сочленение колец А/В, относится продукт восстановления холестерина, содержащийся в клетках животных, холестанол. Его систематическое название: холестан-5-ол-3.

В кишечнике под действием ферментов бактерий образуется другой продукт восстановления холестерина – копростанол – холестан-5-ол-3, имеющий цис – сочленение колец А/В. Стероиды классифицируются на основе углеводородного скелета, лежащего в основе молекулы. Выделяют следующие группы стероидов:

1.

Группа холестана (С27) – группа стероидных спиртов (стеринов). К этой группе относятся холестерин и эргостерин (стероид дрожжей), продукты их восстановления, и др.

Холестерин встречается только в организме животных. Он служит предшественником стероидных гормонов, желчных кислот, витамина Д3; является обязательным компонентом клеточных мембран, влияет на проницаемость мембран и активность мембранных ферментов.

2. Группа холана (С24). Это группа желчных кислот, необходимых для эмульгирования и переваривания жиров.Основными желчными кислотамиявляются: холевая, дезоксихолевая, хенодезоксихолевая и литохолевая кислоты.

3. Группа прегнана (С21).

На основе углеводорода прегнана

построены гормоны коры надпочечников – кортикостероиды, регулирующие углеводный (глюкокортикоиды) и водно-солевой (минералокортикоиды) обмены.Например, кортикостерон (11,21-дигидроксипрегнен-4-дион-3,20)

4. Группа андростана (С19). Мужские половые гормоны – андрогены.

Наиболее активным андрогеном является тестостерон (17-гидроксиандростен–4–он-3)ТестостеронЛекарственные препараты аналогичного строения (например, 19-нортестостерон) используются для наращивания мышечной массы некоторыми группами спортсменов (тяжелоатлеты, культуристы и др.)

5. Группа эстрана (С18). Женские половые гормоны – эстрогены (эстрадиол, эстрон)

Например, эстрадиол, или 1,3,5(10)-эстратриен-3,17-диол, контролирует менструальный цикл у женщин

6

. Группа карденолида (С21). Сердечные гликозиды – в малых дозах используются как стимуляторы сердечной деятельности.

Глоссарий

Липиды – это разнообразные по химическому строению низкомолекулярные органические вещества, плохо растворимые в воде, но растворимые в неполярных органических растворителях (эфире, хлороформе, бензоле и других)

– омыляемые – липиды, подвергающиеся щелочному гидролизу (омылению) с образованием солей жирных кислот

неомыляемые – не подвергающиеся щелочному гидролизу

– это сложные эфиры высших жирных кислот и высших одно- или двухатомных спиртов.

Триацилглицерины (жиры и масла) – сложные эфиры высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина.

– это масса йода в граммах, взаимодействующего со 100 г жира.

Гидрогенизация растительных масел – присоединение водорода к непредельным кислотным остаткам триацилглицерина с образованием твердого жира. Используется в производстве маргарина.

Фосфолипиды – сложные липиды, содержащие кроме жирорастворимых компонентов остаток фосфорной кислоты.

– фосфолипиды, построенные на основе глицерина. Являются производными фосфатидной кислоты.

Фосфатидные кислоты – диацилглицеролфосфаты

Сфингофосфолипиды (сфингомиелины) – фосфолипиды, построенные на основе аминоспирта сфингозина

– сложные липиды, содержащие в составе молекул углеводные остатки.

Церамиды – амиды жирных кислот и аминоспирта сфингозина; являются структурной основой сфингогликолипидов.

Цереброзиды – гликолипиды, содержащие в своем составе моносахариды (например, D-глюкозу или D-галактозу)

Ганглиозиды – гликолипиды, содержащие в своем составе олигосахариды.

Амфифильность, или бифильность – обусловлена наличием в молекуле гидрофильной «головки» и гидрофобного «хвоста».

Мицеллы — частицы в коллоидных растворах, состоят из нерастворимого в воде (гидрофобного) ядра, окруженного гидрофильной оболочкой. Образуются при участии амфифильных молекул.

Терпены – природные соединения (углеводороды и их кислородсодержащие производные), построенные из фрагментов изопрена (2–метилбутадиена–1,3)

Стероиды – природные соединения, построенные на основе стерана.

(циклопентанпергидрофенантрен)конденсированный углеводород (С17) – ядро всех стероидов.

Холестан – углеводород (С27) – составляет основу стероидных спиртов – стеринов.

Холан – углеводород (С24) – структурная основа желчных кислот

Прегнан – углеводород (С21) – структурная основа гормонов коры надпочечников.

Андростан – углеводород (С19) – структурная основа андрогенов – мужских половых гормонов.

Эстран – углеводород (С18) – структурная основа эстрагенов – женских половых гормонов.

Карденолид – стероидный лактон – основа сердечных гликозидов.

Источник: http://mir.zavantag.com/himiya/462313/index.html?page=19

ПОИСК

Фосфоглицериды.: Фосфоглицериды - это наиболее распространён­ный класс липидов в

Рис. 7.26. Структуры и сокращения Основных полярных фосфоглицеридов (Н1 и Нз обозначают остатки жирных кислот).

    По химическому строению липиды можно разделить на слож ные эфиры высших жирных кислот и (обычно, но не всегда) глицерина (пропантриола-1,2,3), и амиды жирных кислот — производные длинноцепочечных аминов.

По другой классификации различают простые, или нейтральные, липиды (триацилглицерины, некоторые липиды с простой эфирной связью, сложные эфиры холестерина, воска) и сложные, или полярные, липиды (фосфоглицериды, гликозилдиацилглицерины, сфинголипиды), в o hobhoai в соответствии с их хроматографическим поведением. [c.

70]

    К сложным липидам относятся фосфоглицериды — производные глицеридов, содержащие вместо одной жирной кислоты фосфорную кислоту с эфирносвязанным аминосоединением (чаще всего аминоспиртом), и гликозилдиглицериды, в которых одна жирная кислота замещена сахаридом. Важными представителями фосфоглицеридов являются лецитины. [c.199]

    Фосфоглицериды образуются при совместной этерификации глицерина [c.124]

    Сфинголипидами называют амиды, образованные жирными кислотами и длинноцепочечными аминами, например сфингенином.

Ацилированные сфингенины церамиды) (32) существуют в основном в виде производных, у которых первичный гидроксил связан с остатком сахара или с остатками эфира фосфорной кислоты.

Сфинголипиды сходны по строению с фосфоглицеридами имеют две длинные гидрофобные цепочки и гидрофильную головку . [c.77]

    Хотя большинство липидов являются производными глицерина, липиды из ряда источников, включая дрожжи, масла семян, яйца и печень, содержат в качестве минорных (а иногда и основных) компонентов ацилированные короткоцепочечиые диолы — этан-, пропан- и бутандиолы.

Эти диольные липиды являются аналогами глицеридов и фосфоглицеридов. Например, так называемые триацилглицерины, выделенные из морской звезды Distolasterias nipon), содержат до 35% производных этандиола и являются насыщенными и ненасыщенными липидами с простой эфирной связью (10) и (11) [б].

[c.73]

    Это соединение далее ацилируется жирными кислотами с длинной цепью по двум гидроксильным группам глицеринового остатка с образованием фосфатидных кислот, которые затем за счет этерификации остатка фосфорной кислоты другой гидроксилсодержащей молекулой превращаются в природные фосфо-глицериды (также называемые глицерофосфатидами). Известно несколько типов фосфоглицеридов, различающихся природой этого конечного участка молекулы, который всегда является или высокополярной функцией, или группой, способной образовывать водородные связи. Ниже суммированы характерные особенности строения наиболее важных типов фосфоглицеридов. [c.334]

    Стереоспецифический анализ фосфоглицеридов [c.85]

    ФОСФАТИДОВЫЕ КИСЛОТЫ (ф-лу см. в ст. Липиды), носкоподобные в-ва сильные к-ты рК1 3,9 рКг 8,3. Содержатся и тканях животиых, растениях и микроорганизмах. Промежут. продукты биосинтеза фосфоглицеридов. Получ. расщеплением лецитинов и др. фосфолипидов фосфолипа-зой В или синтетически. [c.627]

    Этот раздел посвящен выделению индивидуальных липидов или получению достаточно простых смесей, анализ которых дает достоверные результаты.

Хорошие результаты получают при разделении триглицеридов тонкослойной хроматографией в присутствии ионов серебра, тонкослойной распределительной хроматографией и газожидкостной хроматографией.

Аналогично можно анализировать сложноэфирные воска, моно- и диглицериды, а также фосфоглицериды. [c.86]

    Важнейщими фосфоглицеридами являются сложные эфиры фосфатидных кислот (фосфатидиловые эфиры) [7].

Подобно фосфатидилглицеринам они представляют собой фосфодиэфиры (моногидрофосфаты), однако спиртовым компонентом обычно является холин, этаноламин, серии или инозит.

К ним относятся 3-5п-фосфатидилхолин (21), 3-5п-фосфатидилэтаноламин (22),3-5п-фосфатидилсерин (23) и 3-(5п-фосфатидил-1 ) миоинозит (24), существующий также в виде 4-фосфата и 4,5-дифосфата. [c.75]

    Если мы проанализируем полную структуру любого фосфоглицерида, то обнаружим одно из самых ярких свойств этого класса природных соединений — бифильность их по отношению к растворителям, к жидкофазной среде.

Длинноцепочечные алкильные радикалы жирнокислотных фрагментов обладают выраженной липофильнос-тью, тогда как фосфатное звено, вместе с остатком второй спиртовой компоненты проявляет сильно выраженную [c.

125]

    Фосфоглицериды и фосфосфинголипиды вместе относятся к фосфолипидам, т. е. к липидам, содержащим фосфорную кислоту. С другой стороны, гликозилдиглицериды и гликосфинго-липиды объединяются в группу гликолипидов, общим для которых является наличие сахарида. [c.199]

    Полный гидролиз фосфатидиловых эфиров легко осущ,ествляется в кислой среде.

В щелочных условиях быстро удаляются ацильные группы и образующийся, например, глицерофосфорилхолин медленно превращается в холин и смесь а- и р-глицерофосфорных кислот.

Ферменты специфично гидролизуют большинство фосфоглицеридов, избирательно расщепляя одну из четырех сложноэфирных связей [см. (26)]. [c.76]

    К другим структурным модификациям относятся производные Фосфоглицеридов с простой эфирной связью (см. разд. 25.2.1.6) фосфонолипиды типа (25), которые скорее являются произ- [c.75]

    Такие методы могут успешно применяться для разделения сложных эфиров холестерина, моно- и диглицеридов после превращения в соответствующие производные, триглицеридов, сложноэфирных ВОСКОВ, а также фосфоглицеридов, гликозилдиглицеридов и сфинголипидов после соответствующей модификации. Рекомендуется предварительно разделять а- и р-моноглицериды, а также а,р- и а,а -диглнцериды на оксиде кремния, импрегнированном борной кислотой. [c.87]

    Фосфоглицериды являются производными глицерофосфата (4) они широко распространены в растительном и животном мире, в частности, входят в состав биологических мембран, которые не только создают барьер, отделяющий клетки и субклеточные структуры от окружающей среды, но и участвуют в жизненно важных процессах. Эти соединения регулируют также транспорт метабО литов (см. разд. 25.3.1). [c.74]

    При исследовании образца липида можно определить (качественно (i количественно) природу жирных кислот (или спиртов, или альдегидов), содерл-сащихся во всем исследуемом образце или в его отдельных фракциях.

Кроме того, с помощью с )ерментов мол-сно определить жирные кислоты, содержащиеся в кал-сдом положении триглицерида или фосфоглицерида, и, наконец, путем сочетания хроматографического разделения с ферментативным деаци-лированием иногда можно идентифицировать индивидуальные соединения. [c.79]

    На основании результатов гидролиза фосфолипазой можно вы- Ислить состав фосфоглицеридов только при допущении, что Ацильные остатки распределены статистически, хотя это не дока- эно. Некоторые типичные результаты представлены в табл. 25.2.3. [c.85]

    Соединения, подвергнувшиеся однократному деацилированию с отщеплением только одного остатка жирной кислоты, называют лизофосфатидиловыми эфирами.

Фосфолипазы А1 и А2 вызывают удаление одной ацнльной группы с образовяннем лизофосфатиди-лового эфира. Препарат фосфолипазы В содержит оба эти фермента.

Под действием фосфолипазы С из фосфоглицерида образуется диацилглицерин и эфир фосфорной кислоты, а под действием фосфолипазы О — фосфатидная кислота и соответствующий спирт. [c.76]

Источник: https://www.chem21.info/info/1382/

Липиды-фосфоглицериды

Фосфоглицериды.: Фосфоглицериды - это наиболее распространён­ный класс липидов в

ID: 93728

Название работы: Липиды-фосфоглицериды

Категория: Доклад

Предметная область: Биология и генетика

Описание: Для всех глицерофосфолипидов характерно что одна часть их молекул радикалы R1 и R2 обнаруживает резко выраженную гидрофобность тогда как другая часть гидрофильна благодаря отрицательному заряду фосфорной кислоты и положительному заряду радикала R3.

Язык: Русский

Дата добавления: 2015-09-04

Размер файла: 318.88 KB

Работу скачали: 1 чел.

Липиды-фосфоглицериды. Глицерофосфолипиды являются производными фосфатидной кислоты. В их состав входят глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота и обычно азотсодержащие соединения. Общая формула:

В этих формулах R1 и R2 – радикалы высших жирных кислот, a R3 – чаще радикал азотистого соединения. Для всех глицерофосфолипидов характерно, что одна часть их молекул (радикалы R1 и R2 ) обнаруживает резко выраженную гидрофобность, тогда как другая часть гидрофильна благодаря отрицательному заряду фосфорной кислоты и положительному заряду радикала R3.

Из всех липидов глицерофосфолипиды обладают наиболее выраженными полярными свойствами. При помещении глицерофосфолипидов в воду в истинный раствор переходит лишь небольшая их часть, основная же масса липидов находится в виде мицелл. Существует несколько групп (подклассов) глицерофосфолипидов.

В зависимости от характера азотистого основания, присоединенного к фосфорной кислоте, Глицерофосфолипиды подразделяют на фосфатидилхолины (лецитины), фосфатидилэтаноламины (кефалины) и фосфатидилсерины.

В состав некоторых глицерофосфолипидов вместо азотсодержащих соединений входит не содержащий азота шестиуглеродный циклический спирт инозит, называемый также инозитолом. Эти липиды называются фосфатидилинозитолами. Фосфатидилхолины (лецитины).

В отличие от триглицеридов в молекуле фосфатидилхолина одна из трех гидроксильных групп глицерина связана не с жирной, а с фосфорной кислотой. Кроме того, фосфорная кислота в свою очередь соединена эфирной связью с азотистым основанием – холином [НО—СН2—СН2—N+(CH3)3]. Таким образом, в молекуле фосфатидилхолина соединены глицерин, высшие жирные кислоты, фосфорная кислота и холин:

Фосфатидилэтаноламины. Основное различие между фосфатидилхолинами и фосфатидилэтаноламинами – наличие в составе последних азотистого основания этаноламина (HO—CH2—CH2—N+H3).

Из глицерофосфолипидов в организме животных и высших растений в наибольшем количестве встречаются фосфатидилхолины и фосфатидил этаноламины. Эти 2 группы глицерофосфолипидов метаболически связаны друг с другом и являются главными липидными компонентами мембран клеток.

Фосфатидилсерины. В молекуле фосфатидилсерина азотистым соединением служит остаток аминокислоты серина 

Фосфатидилсерины распространены гораздо менее широко, чем фосфатидилхолины и фосфоэтаноламины, и их значение определяется в основном тем, что они участвуют в синтезе фосфатидилэтаноламинов.

Фосфатидилинозитолы. Эти липиды относятся к группе производных фосфатидной кислоты, но не содержат азота.

Радикалом (R3) в этом подклассе глицерофосфолипидов является шестиуглеродный циклический спирт инозитол:

Фосфатидилинозитолы довольно широко распространены в природе. Они обнаружены у животных, растений и микроорганизмов. В животном организме найдены в мозге, печени и легких. Плазмалогены.

От рассмотренных глицеролипидов плазмалогены отличаются тем, что вместо одного остатка высшей жирной кислоты содержат остаток α,β-ненасыщенного спирта, который образует простуюсвязь (в отличие от сложноэфирной связи, образуемой остатком жирнойкислоты) с гидроксильной группой глицерина в положении С-1: 

Основными подклассами плазмалогенов являются фосфатидальхолины, фосфатидальэтаноламины и фосфатидальсерины. В разбавленных кислотах плазмалогены гидролизуются с образованием альдегида соответствующего α,β-ненасыщенного спирта, т.е.

при кислотном гидролизе плазмалогенов образуются «жирные» альдегиды, называемые плазмалями, что и легло в основу термина «плазмалоген». Кардиолипин. Своеобразным представителем глицерофосфолипидов является кардиолипин, впервые выделенный из сердечной мышцы.

По своей химической структуре кардиолипин можно рассматривать как соединение, в котором 2 молекулы фосфатидной кислоты связаны с помощью одной молекулы глицерина. В отличие от остальных глицерофосфолипидов кардиолипин является как бы «двойным» глицерофосфолипидом.

Кардиолипин локализован во внутренней мембране митохондрий. Функция его пока неясна, хотя известно, что в отличие от других фосфолипидов кардиолипин обладает иммунными свойствами.

Источник: http://5fan.ru/wievjob.php?id=93728

реферат – Фосфоглицериды

Фосфоглицериды.: Фосфоглицериды - это наиболее распространён­ный класс липидов в

ФосфоглицеридыФосфоглицериды являются производными фосфатидной кислоты: в их состав входят глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота и обычно азотсодержащие соединения.

Общая формула фосфоглидеридов выглядит так:  

где R1 и R2 — радикалы высших жирных кислот, a R3- чаще радикал азотистого соединения.

Для всех фосфоглицеридов характерно, что одна часть их молекулы (радикалы Rx и R2) обнаруживает резко выраженную гидрофобность, тогда как другая часть гидрофильна благодаря отрицательному заряду остатка фосфорной кислоты и положительному заряду радикала R3.

Из всех липидов фосфоглицериды обладают наиболее выраженными полярными свойствами. При помещении фосфоглицеридов в воду в истинный раствор переходит лишь небольшая их часть, основная же масса липида находится в водных системах в форме мицелл. Существует несколько групп (подклассов) фосфоглицеридов.Фосфатидилхолины (лецитины).

В отличие от триглицеридов в молекуле фосфатидилхолина одна из трех гидроксильных групп глицерина связана не с жирной, а с фосфорной кислотой. Кроме того, фосфорная кислота в свою очередь соединена эфирной связью с азотистым основанием холином.

Таким образом, в молекуле фосфатидилхолина соединены глицерин, высшие жирные кислоты, фосфорная кислота и холин:  Фосфатидилэтаноламины.

Основным различием между фосфатидилхолинами и фосфатидилэтаноламинами является наличие в составе последних азотистого основания этаноламина:  Из фосфоглицеридов в организме животных и высших растений в наибольшем количестве встречаются фосфатидилхолины и фосфатидилэтаноламины.

Эти две группы фосфоглицеридов метаболически связаны друг с другом и являются главными липидными компонентами мембран клеток.Фосфатидилсерины.

В молекуле фосфатидилсерина азотистым соединением служит остаток аминокислоты серина:  Фосфатидилсерины распространены гораздо менее широко, чем фосфатидилхолины и фосфатидилэтаноламины, и их значение определяется в основном тем, что они участвуют в синтезе фосфатидилэтаноламинов.Плазмалогены. Отличаются от рассмотренных выше фосфоглицеридов тем, что вместо одного остатка высшей жирной кислоты содержат остаток а, Р-ненасыщенного спирта, который образует простую эфирную связь (в отличие от сложноэфирной связи, образуемой остатком жирной кислоты) с гидроксильной группой глицерина в положении С—1:  

Основными подклассами плазмалогенов являются фосфатидальхолины1, фос- фатидальэтаноламины и фосфатидальсерины.

Фосфатидилинозитолы. Также относятся к группе производных фосфатидной кислоты, но не содержат азот. Радикалом (R3) в этом подклассе фосфоглицеридов является шестиуглеродный циклический спирт — инозитол:  Фосфатидилинозитолы довольно широко распространены в природе. Обнаружены у животных, растений и микроорганизмов. В животном организме они найдены в мозге, печени и легких.Кардиолипины. К фосфоглицеридам, точнее к полифосфоглицеридам, относятся кардиолипины. Остов молекулы кардиолипина включает три остатка глицерина, соединенных друг с другом двумя фосфодиэфирными мостиками через С-1 и С-3; гидроксильные группы внешних остатков глицерина этерифицированы жирными кислотами. Кардиолипины входят в состав мембран митохондрий и бактерий.  

где R,; R2; R3; R4 — радикалы высших жирных кислот.

Необходимо отметить, что в природе встречается и свободная фосфатидная кислота, хотя по сравнению с другими фосфоглицеридами в относительно небольших количествах.Среди жирных кислот, входящих в состав фосфоглидеридов, обнаружены как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты (чаще стеариновая, пальмитиновая, олеиновая и линолевая).

Установлено также, что большинство фосфатидилхолинов и фосфатидилэтано- ламинов содержат одну насыщенную высшую жирную кислоту в положении С-1 и одну ненасыщенную высшую жирную кислоту в положении С-2.

Гидролиз фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов при участии особых ферментов \ содержащихся, например, в яде кобры, приводит к отщеплению ненасыщенной жирной кислоты и образованию лизофосфолипидов – лизофосфатидилхолинов или лизофосфати- дилэтаноламинов, обладающих сильным гемолитическим действием: СфинголипидыСуществуют три подкласса сфинголипидов: сфингомиелины, цереброзиды и ганглиозиды. Все сфинголипиды в своей структуре не содержат глицерин.Сфингомиелины. Наиболее распространенные сфинголипиды. Они в основном находятся в мембранах животных и растительных клеток. Особенно богата ими нервная ткань; сфингомиелины обнаружены также в ткани почек, печени и других органов. При гидролизе сфингомиелины образуют одну молекулу жирной кислоты, одну молекулу двухатомного ненасыщенного аминоспирта сфингозина, одну молекулу азотистого основания (чаще это холин) и одну молекулу фосфорной кислоты. Общую формулу сфингомиелинов можно представить так:  Общий план построения молекулы сфингомиелина в определенном отношении напоминает строение молекул фосфоглицеридов. Молекула сфингомиелина содержит как бы полярную «головку», которая несет одновременно и положительный (остаток холина), и отрицательный (остаток фосфорной кислоты) заряд, и два неполярных «хвоста» (длинная алифатическая цепь сфингозина и ацильный радикал жирной кислоты). Следует заметить, что в некоторых сфингомиелинах, например выделенных из мозга и селезенки, вместо сфингозина найден спирт дигидросфингозин (восстановленный сфингозин):  Цереброзиды. Цереброзиды не содержат ни фосфорной кислоты, ни холина. В их состав входит гексоза (обычно это D-галактоза), которая связана эфирной связью с гидроксильной группой аминоспирта сфингозина. Кроме того, в состав цереброзида входит жирная кислота. Среди этих жирных кислот чаще всего встречается лигноцериновая, нервоновая и цереброновая кислоты, т. е. жирные кислоты, имеющие 24 углеродных атома. Структура дереброзидов может быть представлена следующей схемой:  Наиболее изученными представителями дереброзидов являются нервон, содержащий нервоновую кислоту, цереброн, в состав которого входит цереброновая кислота, и керазин, содержащий лигнонириновую кислоту, Особенно велико содержание цереброзидов в мембранах нервных клеток (в миелиновой оболочке).Существуют цереброзидсульфатиды (сульфаты дереброзидов), которые отличаются от цереброзидов наличием в молекуле остатка серной кислоты, присоединенного к третьему углеродному атому гексозы. В мозге млекопитающих цереброзидсульфатиды находятся в белом веществе. Однако содержание их в мозге намного ниже, чем цереброзидов.Ганглиозиды. При гидролизе ганглиозидов можно обнаружить высшую жирную кислоту, спирт сфингозин, D-глюкозу и D-галактозу, а также производные аминосахаров: N-ацетилглкжозамин и N-ацетилнейраминовую кислоту. Последняя синтезируется в организме из фосфоенолпирувата и N-ацетилманнозамин-6-фосфата и имеет следующую формулу, которую можно изобразить двумя различными способами:  В структурном отношении ганглиозиды в значительной мере сходны с церебро- зидами, с той только разницей, что вместо одного остатка галактозы они содержат сложный олигосахарид. Одним из простейших ганглиозидов является гематозид, выделенный из стромы эритроцитов:  

В отличие от цереброзидов и цереброзидсульфатидов ганглиозиды находятся преимущественно в сером веществе мозга и сосредоточены в плазматических мембранах нервных и глиальных клеток. 

Метаболизм фосфолипидовВ отличие от ТГ и ЖК, ФЛ не служат существенным энергетическим материалом. Функция их в организме многообразна и до конца еще не выяснена. В порядке перечисления можно отметить, что ФЛ или их отдельные представители играют важную роль в структуре и функции клеточных мембран, в активации мембранных и лизосомальных энзимов, в проведении нервных импульсов, в свертывании крови, в иммунологических реакциях, в процессах клеточной пролиферации и регенерации тканей, в переносе электронов в реакциях дыхательной цепи, во всасывании продуктов расщепления жиров. Наконец, особая роль принадлежит ФЛ в формировании липопротеидных комплексов.В настоящем разделе мы рассмотрим кратко узловые вопросы биосинтеза и распада ФЛ в организме и расскажем об участии ФЛ в структуре и функции мембран.Биосинтез и распад фосфолипидов. Образование ФЛ наиболее интенсивно происходит в печени, стенке кишечника, семенниках, яичниках, молочной железе и других тканях. Реакции синтеза ФЛ локализованы главным образом в эндоплазматической сети клетки. Центральную роль в синтезе ФЛ играют а, (3-ДГ (в синтезе фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов), фосфатидная кислота (в синтезе фосфатидилинозитов) и сфингозин (в синтезе сфингомиелинов); цитидиновый нуклеотид — цитидинтрифосфат (ЦТФ) — участвует в синтезе практически всех ФЛ.

Рассмотрим отдельно синтез ФЛ, содержащих азотистые основания — холин и этаноламин. Для этого необходима активация холина и этаноламина, которая происходит путем их фосфорилирования при участии АТФ и соответствующих энзимов — киназ.

Затем фосфорилированное азотсодержащее соединение (возьмем для примера фосфохолин) взаимодействует с ЦТФ, что приводит к образованию цитидиндифосфохолина. Последний при участии энзима фосфохолиндиглицеридтрансферазы (КФ 2.7.8.

2) реагирует с молекулой ?,?-ДГ, в результате чего образуется фосфатидилхолин (лецитин) и освобождается цитидинмонофосфат (ЦМФ). Аналогично осуществляется синтез фосфатидилэтаноламина.

В целом синтез содержащих холин ФЛ можно представить в следующем виде (схема 9).Образование сфингомиелина также протекает с участием ЦЦФ-холина, и, кроме того, в процесс вовлекаются сфингозин и жирнокислотный ацил-КоА (см. схему 9). Затем ЦДФ-ДГ реагирует с инозитом, образуя фосфатидилинозит.

Различие в синтезе холин- и этаноламинсодержащих ФЛ, с одной стороны, и инозитсодержащих ФЛ — с другой, При синтезе другого ФЛ — фосфатидилинозита — на первом этапе происходит взаимодействие фосфатидной кислоты с ЦТФ и образование цитидиндифосфатдиглицерида (ЦДФ-ДГ): заключается в том, что в первом случае при участии ЦТФ образуются ЦДФ-холин или ЦДФ-этаноламин — реакционноспособные азотистые основания, а во втором случае при участии ЦТФ образуется ЦДФ-ДГ — реакционноспособная форма ДГ.Другой путь синтеза фосфатидилхолинов (лецитинов) осуществляется в печени путем последовательного переноса ме- тильной группы от трех молекул S-аденозилметионина к фос- фатидилэтаноламину:  В целом для синтеза фосфатидилхолинов, в меньшей степени— сфингомиелинов, требуется холин или метионин, потребность которых в значительной степени покрывается за счет пищевых источников. При длительном недостатке в пище холина и метионина наблюдается развитие жировой инфильтрации печени, при которой содержание липидов, главным образом ТГ, может достигать в расчете на сухую массу ткани 45 % против 7-14 % в норме.Механизм развития жировой инфильтрации печени связан с недостаточным синтезом фосфатидилхолинов и сфингомиелинов, необходимых для формирования в этом органе ЛП. На образование последних, наряду с фосфатидилхолинами и другими ФЛ, используются значительные количества ТГ и ХС — составных компонентов ЛП-части. Сформированные в печени ЛП, в частности богатые триглицеридами ЛПОНП, поступают в кровяное русло. Образование ЛП, следовательно, можно рассматривать как важнейший путь утилизации печеночных липидов. Поэтому недостаточный синтез в печени содержащих холин ФЛ — фосфатидилхолинов и сфингомиелинов — нарушает образование ЛП и ведет к накоплению в этом органе ТГ, в меньшей степени — ХС. По этой причине холин, метионин, а также лецитин относятся к группе липотропных вёществ, прием которых с пищей предотвращает развитие жировой инфильтрации печени.

Между отдельными ФЛ может происходить обмен азотистыми основаниями. Обмен этот протекает в микросомах гепа- тоцитов и является Са2+-зависимым (схема 10).

Фосфатидилхолин и фосфатидилсерин являются субстратами для обмена холина, серина и этаноламина, тогда как фосфа- тидилэтаноламин может обмениваться этаиоламином и сери- ном, но не холином. Указанным путем в печени млекопитающих в составе глицеро-ФЛ обменивается от 2 до 9 % азотистых оснований.

Считается, что фосфатидилсерин в организме млекопитающих образуется именно таким путем,-а не за счет самостоятельного синтеза.

В митохондриях гепатоцитов содержится энзим — декарбоксилаза фосфатидилсерина, катализирующий декарбоксили- рование этого ФЛ с образованием фосфатидилэтаноламина: Таким образом, в животном организме, помимо путей синтеза индивидуальных ФЛ, имеются пути взаимопревращений отдельных ФЛ, целесообразность которых, очевидно, связана с необходимостью обеспечения тканей в нужный момент требуемыми ФЛ.

   Хотя ФЛ активно распадаются в животных тканях, скорость расщепления отдельных компонентов молекулы ФЛ неодинакова. Кроме того, некоторые продукты распада ФЛ тут же используются для их ресинтеза. По этой причине, например, скорость обновления фосфатной группы ФЛ намного выше скорости обновления жирно-кислотных ацилов.

Распад ФЛ может происходить при участии нескольких энзимов, каждый из которых катализирует гидролитический разрыв строго определенной связи (схема 11).

К сожалению, мы не располагаем достаточными данными о фосфолипазном спектре той или иной ткани. Известно, что фосфолипаза А, (КФ 3.1.1.32) обнаружена в печени и мозге. Фосфолипаза А2 (КФ 3.1.1.

4) содержится во многих органах и тканях, в частности в клеточных мембранах. Выделяется с соком поджелудочной железы в виде проэнзима (см. раздел «Переваривание и всасывание жиров в желудочно-кишечном тракте»). Фосфолипаза А2 является скорость-лимитирующим энзимом в образовании эйкозаноидов. В последние годы установлено, что она имеет прямое отношение к патогенезу ряда воспалительных заболеваний, таких как острый панкреатит, воспалительные-артриты, перитонит, септический шок; актив-

 

ность ее в плазме крови и воспалительных экссудатах при этих заболеваниях резко повышается. Активность фосфолипа- зы А2 чрезвычайно высока в яде некоторых змей.

Фосфолипаза С (КФ 3.1.4.3) обнаружена в мембране клеток млекопитающих, где ее преимущественным субстратом являются фосфоинозитиды. Высокая активность ее найдена в а-токсине Clostridium welchii и других штаммов клостридий и бацилл. Долгое время считалось, что фосфолипаза D (КФ 3.1.4.

4) содержится только в растительных тканях, однако в последнее время ее удалось обнаружить в растворимой фракции мозга крысы, а затем в микросомах мозга и других органов и в самое последнее время [Рахимов М. М. и др., 1989] — в митохондриях печени крысы.

Нет ясности в отношении фосфолипазы В.

Возможно, что этим термином была названа смесь ферментов, обладающих свойствами фосфолипаз А2

и т.д……………..

Источник: https://www.webkursovik.ru/kartgotrab.asp?id=-152582

Липиды

Фосфоглицериды.: Фосфоглицериды - это наиболее распространён­ный класс липидов в

Липиды — это группа органических веществ, входящих в состав живых организмов и характеризуются нерастворимостью в воде и растворимости в неполярных растворителях, таких как диетилетер, хлороформ и бензол.

Это определение объединяет большое количество соединений различных по химической природе, в частности таких как жирные кислоты, воски, фосфолипиды, стероиды и многие другие.

Также разнообразны и функции липидов в живых организмах: жиры являются формой запасания энергии, фосфолипиды и стероиды входят в состав биологических мембран, другие липиды, содержащиеся в клетках в меньших количествах могут быть коферментами, светопоглощающего пигментами, переносчиками электронов, гормонами, вторичными посредниками время внутриклеточной передачи сигнала, гидрофобными «якорями», которые содержат белки у мембран, шаперонами, способствующих Фолдинг белков, эмульгаторами в желудочно-кишечном тракте.

Люди и другие животные имеют специальные биохимические пути для биосинтеза и расщепления липидов, однако некоторые из этих веществ являются незаменимыми и должны поступать в организм с пищей, например ω-3 и ω-6 ненасыщенные жирные кислоты.

Классификация липидов

Традиционно липиды делятся на простые (эфиры жирных кислот со спиртами) и сложные (которые кроме остатка жирной кислоты и спирта содержат еще дополнительные группы: углеводороды, фосфатные и другие).

К первой группе относятся в частности ацилглицеролы и воски, ко второй — фосфолипиды, гликолипиды, также сюда можно отнести липопротеины.

Эта классификация не охватывает все разнообразие липидов, поэтому часть из них выделят в отдельную группу предшественников и производных липидов (например жирные кислоты, стеролы, некоторые альдегиды и т.д.).

Современная номенклатура и классификация липидов, используется в исследованиях в области липидомикы, основывается на разделении их на восемь основных групп, каждая из которых сокращенно обозначается двумя английскими буквами:

  • Жирные кислоты (FA)
  • Глицеролипидов (GL)
  • Глицерофосфолипиды (GP)
  • Сфинголипиды (SP);
  • Стероидные липиды (ST);
  • Пренольни липиды (PR)
  • Сахаролипиды (SL)
  • Поликетиды (PK).

Каждая из групп делится на отдельные подгруппы, обозначаемые комбинацией из двух цифр.

Возможна также классификация липидов на основе их биологических функций, в таком случае можно выделить такие группы как: запасные, структурные, сигнальные липиды, кофакторы, пигменты и тому подобное.

Жирные кислоты

Жирные кислоты — это карбоновые кислоты, молекулы которых содержат от четырех до тридцати шести атомов углерода. В составе живых организмов было обнаружено более двухсот соединений этого класса, однако широкое распространение получили около двадцати.

Молекулы всех природных жирных кислот содержат четное количество атомов углерода (это связано с особенностями биосинтеза, который происходит путем добавления двокарбонових единиц), преимущественно от 12 до 24.

Их углеводородные цепочки обычно неразветвленные, изредка они могут содержать трикарбонови циклы, гидроксильные группы или ответвления.

В зависимости от наличия двойных связей между атомами углерода все жирные кислоты делятся на насыщенные, которые их содержат, и ненасичнени, в состав которых входят двойные связи. Наиболее распространенными из насыщенных жирных кислот в организме человека является пальмитиновая (C 16) и стеариновая (C 18).

Ненасыщенные жирные кислоты встречаются в живых организмах чаще насыщенные (около 3/4 общего содержания).

В большинстве из них наблюдается определенная закономерность в размещении двойных связей: если такая связь один, то он преимущественно находится между 9-ым и 10-ым атомами углерода, дополнительные двойные связи в основном появляются в позициях между 12- тем и 13-м и между 15-ым и 16-ым карбоном (исключением из этого правила является арахидоновая кислота). Двойные связи в природных полиненасыщенных жирных кислотах всегда изолированы, то есть между ними содержится хотя бы одна метиленовая группа (-CH = CH-CH 2 -CH = CH-). Почти во всех ненасыщенных жирных кислот, встречающихся в живых организмах, двойные связи находятся в цис конфигурации. К наиболее распространенным ненасыщенных жирных кислот относятся олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидоновая.

Наличие цис -Двойной связей влияет на форму молекулы жирных кислот (делает ее менее компактной), а соответственно и на физические свойства этих веществ: ненасыщенные жирные кислоты в цис -форме имеют низкую температуру плавления чем соответствующие транс изомера и насыщенные жирные кислоты.

Жирные кислоты встречаются в живых организмах преимущественно как остатки в составе других липидов. Однако в небольших количествах они могут быть обнаружены и в свободной форме. Производные жирных кислот эйкозаноиды играют важную роль как сигнальные соединения.

Ацилглицериды

Ацилглицериды (ацилглицеролы, глицериды) — это эфиры трехатомных спирта глицерина и жирных кислот.

В зависимости от количества эстерифицированные гидроксильных групп в молекуле глицерина они делятся на триглицериды (триацилглицеролов), диглицериды (диацилглицеролы) и моноглицериды (моноацилглицеролы).

Наиболее распространенные триглицериды, которые еще имеют эмпирическую название нейтральные жиры или просто жиры.

Жиры могут быть простыми, то есть содержать три одинаковые остатки жирных кислот, например тристеарин или триолеин, но чаще встречаются смешанные жиры, содержащие остатки различных жирных кислот, например 1-пальмито-2-олеолинолен.

Физические свойства триглицеридов зависят от жирнокислотного состава: чем больше они содержат остатков длинных ненасыщенных жирных кислот, тем больше в них температура плавления, и наоборот — чем больше коротких ненасыщенных, тем она меньше.

В общем растительные жиры (масла) содержат около 95% ненасыщенных жирных кислот, и поэтому при комнатной температуре находятся в жидком агрегатном состоянии.

Животные жиры, наоборот содержат в основном насыщенные жирные кислоты (например коровье масло состоит в основном из тристеарин), поэтому при комнатной температуре твердые.

Основной функцией ацилглицеридив является то, что они служат для запасания энергии, и является наиболее энергоемких топливом клетки.

Воски

Воски — это эфиры жирных кислот и высших одноатомных или двухатомных спиртов, с числом атомов углерода от 16 до 30. Часто в составе восков встречается цетиловый (C 16 H 33 OH) и мирициловий (C 30 H 61 OH) спирты.

К природным восков животного происхождения принадлежит пчелиный воск, спермацет, ланолин, все они кроме эфиров содержат еще некоторое количество свободных жирных кислот и спиртов, а также углеводородов с числом атомов углерода 21-35.

Хотя некоторые виды, например определенные планктонные микроорганизмы, используют воски как форму запасания энергии, обычно они выполняют другие функции, в частности обеспечения водонепроницаемости покровов как животных так и растений.

Стероиды

Стероиды — это группа природных липидов, содержащих в своем составе циклопентанпергидрофенантренове ядро.

В частности к этому классу соединений относятся спирты с гидроксильной группой в третьем положении — стеролы (стерины) и их эфиры с жирными кислотами — стеридов.

Самым распространенным Стеролы у животных есть холестерол, что в неэстерифицированных составе входит в состав клеточных мембран.

Стероиды выполняют множество важных функций у разных организмов: часть из них являются гормонами (например, половые гормоны, и гормоны коры надпочечников у человека), витаминами (витамин D), эмульгаторами (желчные кислоты) и др.

Фосфолипиды

Основной группой структурных липидов фосфолипиды, которые в зависимости от спирта, входящего в их состав делятся на глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды. Общим признаком фосфолипидов является их амфифильность: они гидрофильную и гидрофобную части. Такое строение позволяет им образовывать в водной среде мицеллы и бислои, последние составляют основу биологических мембран.

Глицерофосфолипиды

Глицерофосфолипиды (фосфоглицеридов) — это производные фосфатидной кислоты, состоящий из глицерина, в котором первые две гидроксильные группы эстерифицированные жирными кислотами (R 1 и R 2), а третья — фосфатной кислотой. К фосфатной группы в третьем положении присоединяется радикал (Х), обычно азотсодержащий. В природных фосфоглицеридов, в первом положении чаще всего расположен остаток насыщенной жирной кислоты, а во втором — ненасыщенной.

Остатки жирных кислот неполярные, поэтому они образуют гидрофобную часть молекулы глицерофосфолипидов, так называемые гидрофобные хвостики.

Фосфатная группа в нейтральной среде несет отрицательный заряд, в то время, как азотсодержащие соединения — положительный (некоторые фосфоглицеридов могут содержать также и отрицательно заряженный или нейтральный радикал), так эта часть молекулы полярная, она образует гидрофильную голову. В водном растворе фосфоглицеридов образуют мицеллы, в которых головы повернуты наружу (водной фазы), а гирофобни хвостики — внутрь.

Наиболее распространенными фосфоглицеридов, входящих в состав мембран животных и высших растений, является фосфатидилхолин (лецитин), в которых радикал Х — это остаток холина, и фосфатидилэтаноламин, содержащих остаток этаноламина. Реже встречаются фосфатидилсерин, в которых к фосфатной группы присоединена аминокислота серин.

Существуют также безазотистые глицерофосфолипиды: например фосфатидидинозитолы (радикал Х — циклический шестиатомный спирт инозитол), участвующих в клеточном сигналюванни, и кардиолипиновые — двойные фосфоглицеридов (две молекулы фосфатидной кислоты соединены фосфатом), найденные во внутренней мембране митохондрий.

К глицерофосфолипидов относятся также плазмалогены, характерным признаком строения этих веществ является то, что в них ацильный остаток у первого атома углерода присоединен НЕ Эстерн, а эфирного связью.

У позвоночных животных плазмалогенамы, которые еще называют эфирного липидами, обогащенная ткань сердечной мышцы.

Также к этому классу соединений принадлежит биологически активное вещество фактор активации тромбоцитов.

Сфингофосфолипиды

Сфингофосфолипиды (сфингомиелины) состоят из церамида, содержащий один остаток длинноцепочечных аминоспирта сфингозина и один остаток жирной кислоты, и гирофильного радикала, присоединенного к сфингозина фосфодиестерним связью.

В качестве гирофильного радикала чаще всего выступает холин или этаноламин.

Сфингомиелины встречаются в мембранах различных клеток, но богатый на них нервная ткань, особенно высокое содержание этих веществ в миелиновой оболочке аксонов, откуда и происходит их название.

Гликолипиды

Гликолипиды — это класс липидов, содержащих остатки моно- или олигосахаридов. Они могут быть как производными глицерина, так и сфингозина.

Глицерогликолипиды

Глицерогликолипиды (гликозилглицеролы) — это производные диацилглицеролив, в которых, к третьему атома углерода глицерина присоединен гликозильним связью моно- или олигосахарид. Наиболее распространенными из этого класса соединений является галактолипидов, содержащих один или два остатка галактозы.

Они составляют от 70% до 80% всех липидов мембран тилакоидов, из-за чего наиболее распространенными мембранными липидами биосферы.

Предполагается, что растения «заменили» фосфолипиды гликолипидами за того, что содержание фосфатов в почве часто является лимитирующим фактором, а такая замена позволяет сократить потребность в нем.

На ряду с галактолипидов в растительных мембранах встречаются также сульфолипиды, содержащих остаток сульфатированных глюкозы.

Сфингогликолипиды

Сфингогликолипиды — содержат церамид, а также один или несколько остатков сахаров. Этот класс соединений разделяют на несколько подклассов в зависимости от строения углеводного радикала:

  • Цереброзиды — это сфингогликолипиды, гидрофильная часть которых представлена ​​остатком моносахарида, обычно глюкозы или галактозы. Галактоцереброзиды распространены в мембранах нейронов.
  • Глобозиды — олигосахаридных производные церамидов. Вместе с цереброзидов их называют нейтральными гликолипидами, поскольку при pH 7 они незаряженные.
  • Ганглиозиды — сложные с гликолипидов, их гидрофильная часть представлена ​​олигосахариды, на конце которого всегда находится один или несколько остатков N-ацетилнейраминовой (сиаловой) кислоты, поэтому они имеют кислотные свойства. Ганглиозиды наиболее распространенные в мембранах ганглионарной нейронов.

Основные функции

Подавляющее большинство липидов в живых организмах принадлежат к одной из двух групп: запасные, выполняющих функцию запасания энергии (преимущественно триацилглицеролов), и структурные, которые участвуют в построении клеточных мембран (преимущественно фосфолипиды и гилколипиды, а также холестерол). Однако функции липидов не ограничиваются только этими двумя, они также могут быть гормонами или другими сигнальными молекулами, пигментами, эмульгаторами, водоотталкивающими веществами покровов, обеспечивать термоизоляцию, изменение плавучести и тому подобное.

Запасные липиды

Почти все живые организмы запасают энергию в форме жиров. Существуют две главные причины, по которым именно эти вещества лучше всего подходят для выполнения такой функции. Во-первых, жиры содержат остатки жирных кислот, уровень окисления которых очень низкий (почти такой же, как в углеводородов нефти).

Поэтому полное окисление жиров до воды и углекислого газа позволяет получить более вдвое больше энергии, чем окисление той же массы углеводов. Во-вторых, жиры гидрофобные соединения, поэтому организм, запасает энергию в такой форме, не должен нести дополнительной массы воды необходимой для гидратации, как в случае с полисахаридами, на 1 г приходится 2 г воды.

Однако триглицериды это «медленнее» источник энергии чем углеводы.

Жиры запасаются в форме капель в цитоплазме клетки. У позвоночных имеющиеся специализированные клетки — адипоциты, почти целиком заполнены большим каплей жира. Также богатым ТГ являются семена многих растений. Мобилизация жиров в адипоцитах и ​​клетках семян, прорастает, происходит благодаря ферментам липазы, которые розщепелюють их к глицерина и жирных кислот.

У людей наибольшее количество жировой ткани расположена под кожей (так называемая подкожная клетчатка), особенно в районе живота и молочных желез. Лицу с легким ожирением (15-20 кг триглицеридов) таких запасов может хватить для обеспечения энергией в течение месяца, в то время как всего запасного гликогена хватит менее чем на сутки.

Жировая ткань, на ряду с энергетическим обеспечением, выполняет также и другие функции: защита внутренних органов от механических повреждений; термоизоляция, особенно важна для теплокровных животных, живущих в очень холодных условиях, таких как тюлени, пингвины, моржи; жиры также могут быть источником метаболической воды, именно с такой целью используют свои запасы триглицеридов жители пустынь: верблюды, кенгуру крысы (Dipodomys).

Структурные липиды

Все живые клетки окружены плазматическими мембранами, основным структурным элементом которых является двойной слой липидов (липидный бислой). В 1 мкм 2 биологической мембраны содержится около миллиона молекул липидов. Все липиды, входящие в состав мембран, имеют амфифильные свойства: они составляют с гирофильнои и гирофобнои частей.

В водной среде такие молекулы спонтанно образуют мицеллы и бислои результате гидрофобных взаимодействий, в таких структурах полярные головы молекул возвращены наружу водной фазы, а неполярные хвосты — внутрь, такое же размещение липидов характерно для природных мембран.

Наличие гидрофобного слоя очень важна для выполнения мембранами их функций, поскольку он непроницаем для ионов и полярных соединений.

Липидный бислой биологических мембран — это двумерная жидкость, то есть отдельные молекулы могут свободно передвигаться относительно друг друга. Текучесть мембран зависит от их химического состава: например, с увеличением содержания липидов, в состав которых входят полиненасыщенные жирные кислоты она увеличивается.

Основными структурными липидами, входящих в состав мембран животных клеток, является глицерофосфолипиды, в основном фосфатидилхолин и фосфатидилэтаноламин, а также холестерол, что увеличивает их непроницаемость.

Отдельные ткани могут быть выборочно обогащенные другими классами мембранных липидов, например нервная ткань содержит большое количество сфингофосфолипидив, в частности сфингомиелину, а также сфингогликолипидив.

В мембранах растительных клеток холестерол отсутствует, однако встречается другой стероид — эргостерол. Мембраны тилакоидов содержат большое количество галактолипидов, а также сульфолипиды.

Уникальным липидным составом характеризуются мембраны архей: они состоят из так называемых глицерин диалкил гилцерол тетраетерив (ГДГТ). Эти соединения построены из двух длинных (около 32 атомов углерода) разветвленных углеводородов, присоединенных на обоих концах к остаткам глицерина эфирного связью.

Использование эфирного связи вместо Эстерн, характерного для фосфо- и гликолипидов, объясняется тем, что он более устойчив к гидролизу в условиях низких значений pH и высокой температуры, что характерно для среды, в которой обычно проживают археи. На каждом из концов ГДГТ до глицерина присоединен по одной гидрофильной группе.

ГДГТ в среднем вдвое длиннее мембранные липиды бактерий и эукариот и могут пронизывать мембрану насквозь.

Регуляторные липиды

Некоторые из липидов играют активную роль в регулировании жизнедеятельности отдельных клеток и организма в целом. В частности, в липидов относятся стероидные гормоны, секретируемые половыми железами и корой надпочечников. Эти вещества переносятся кровью по всему организму и влияют на его функционирование.

Среди липидов также и вторичные посредники — вещества, которые принимают участие в передаче сигнала от гормонов или других биологически активных веществ внутри клетки.

В частности фосфатидилинозитол-4,5 бифосфат (ФИ (4,5) Ф2) задействован в сигналюванни с участием G-белков, фосфатидилинозитол-3,4,5-трифосфат инициирует образование супрамолекулярных комплексов сигнальных белков в ответ на действие определенных внеклеточных факторов, сфинголипиды, такие как сфингомиелин и цермаид, могут регулировать активность протеинкиназы.

Производные арахидоновой кислоты — эйкозаноиды — является примером паракринных регуляторов липидной природы. В зависимости от особенностей строения эти вещества делятся на три основные группы: простагландины, тромбоксаны и лейкотриены.

Они участвуют в регуляции широкого спектра физиологических функций, в частности эйкозаноиды необходимые для работы половой системы, для индукции и прохождения воспалительного процесса (в том числе обеспечение таких его аспектов как боль и повышенная температура), для свертывания крови, регуляции кровяного давления, также они могут быть задействованы в аллергических реакциях.

Другие функции

Часть витаминов, то есть веществ, необходимых для жизнедеятельности организма в небольших количествах, относятся к липидов.

Их объединяют под названием жирорастворимые витамины и разделяют на четыре группы: витамин A, D, E и K. По химической природе все эти вещества являются изопреноидов.

К изопреноидов также относятся и переносчики электронов убихинон и пластохинона, что является частью электронтранспортных цепей митохондрий и пластид соответственно.

Большинство изопреноидов содержащих конъюгированные двойные связи, из-за чего в их молекулах возможна делокализация электронов. Такие соединения легко возбуждаются светом, в результате чего они имеют цвет видимый человеческому глазу.

Многие организмы используют изопреноиды как пигменты для поглощения света (например каротиноиды входящих в светособирающих комплексов хлоропластов), а также и для общения с особями своего или других видов (наприкалд изопреноидов зеаксантин предоставляет перьям некоторых птиц желтого цвета).

Липиды в диете человека

Среди липидов в диете человека преобладают триглицериды (нейтральные жиры), они являются богатым источником энергии, а также необходимые для всасывания жирорастворимых витаминов.

Насыщенными жирными кислотами богата пища животного происхождения: мясо, молочные продукты, а также некоторые тропические растения, такие как кокосы. Ненасыщенные жирные кислоты попадают в организм человека вследствие употребления орехов, семечек, оливкового и других растительных масел.

Основными источниками холестерина в рационе является мясо и органы животных, яичные желтки, молочные продукты и рыба. Однако около 85% процентов холестерина в крови синтезируется печенью.

Организация American Heart Association рекомендует употреблять липиды в количестве не более 30% от общего рациона, сократить содержание насыщенных жирных кислот в диете до 10% от всех жиров и не употреблять более 300 мг (количество, содержащееся в одном желтке) холестерола в сутки. Целью этих рекомендаций является ограничение уровня холестерина и триглицеридов в крови до 20 мг / л.

Жиры занимают высокую энергетическую ценность и играют важную роль в биосинтезе липидных структур, прежде всего мембран клеток. Жиры пищевых продуктов представлены триглицеридами и липоидного веществами. Жиры животного происхождения состоят из насыщенных жирных кислот с высокой температурой плавления. Растительные жиры содержат значительное количество полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК).

Животные жиры содержат свиное сало (90-92% жира), сливочное масло (72-82%), свинина (до 49%), колбасы (20-40% для разных сортов), сметана (20-30%), сыры ( 15-30%). Источниками растительных жиров является масла (99,9% жира), орехи (53-65%), овсяная крупа (6,1%), гречневая крупа (3,3%).

Незаменимые жирные кислоты

Печень играет ключевую роль в метаболизме жирных кислот, однако некоторые из них она синтезировать неспособна.

Поэтому они называются незаменимыми, к таким в частности относятся ω-3 (линоленовая) и ω-6 (линолевая) полиненасични жирные кислоты, они содержатся в основном в растительных жирах.

Линоленовая кислота является предшественником для синтеза двух других ω-3 кислот: ейозапентаеноевои (EPA) и докозагексаеноевои (DHA). Эти вещества необходимы для работы головного мозга, и положительно влияют на конгитивни и поведенческие функции.

Важно также соотношение ω-6 ω-3 жирных кислот в рационе: рекомендуемые пропорции лежат в пределах от 1: 1 до 4: 1. Однако исследования показывают, что большинство жителей Северной Америки употребляют в 10-30 раз больше ω-6 жирных кислот, чем ω-3.

Такое питание связано с риском возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Зато «средиземноморская диета» считается значительно здоровее, она богата линоленовой и другие ω-из кислоты, источником которых являются зеленые растения (напирклад листья салата) рыба, чеснок, цели злаки, свежие овощи и фрукты.

Как пищевую добавку, содержащую ω-с жирные кислоты рекомендуется употреблять рыбий жир.

Транс -ненасичени жирные кислоты

Большинство природных жиров содержат ненасыщенные жирные кислоты с двойными связями в цис -конфигурации. Если пища, богатая такие жиры, долгое время находится в контакте с воздухом, она горчит.

Этот процесс связан с окислительным расщеплением двойных связей, в результате которого образуются альдегиды и карбоновые кислоты с меньшей молекулярной массой, часть из которых является летучими веществами.

Для того чтобы увеличить срок хранения и устойчивость к высоким температурам триглицеридов с ненасыщенными жирными кислотами применяют процедуру частичной гидрогенизации. Следствием этого процесса является превращение двойных связей в одинарные, однако побочным эффектом также может быть переход двойных связей с цис — в транс -конфигурации.

Употребление так называемых «транс жиров» влечет повышение содержания липопротеинов низкой плотности («плохой» холестерол) и снижение содержания липопротеинов высокой плотности («хороший» холестерин) в крови, что приводит к увеличению риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, в частности коронарной недостаточности.

Более того «транс жиры» способствуют воспалительным процессам.

Негативный эффект «транс жиров» проявляется при употреблении 2-7 г в сутки, такое их количество может миситись в одной порции картофеля фри жареной на частично гидрогенизированные масла. Некоторыми законодательствами запрещено использование такого масла, например в Дании, штате Филадельфия и Нью-Йорк.

Источник: https://info-farm.ru/alphabet_index/l/lipidy.html

Medic-studio
Добавить комментарий