Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_1 (1123306), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Цепь может быть насыщенной (не содержа- Глава 15 щей двойных связей) и ненасыщенной (содержащей одну или более двойных связей). 18:1;9 или а' 18:1 1е юе е Ф Сне(Снз 1,Сн Сн(Снз ),соон или Номенклатура Систематическое название жирной кислоты чаще всего образуется путем добавления к названию углеводорода окончания чзвая (Женевская номенклатура). Касыщенные кислоты при этом имеют окончание -ановая (например, октановая), а ненасыщенные -еноваи (например, октадеценовая — олеиновая кислота).
Атомы углерода нумеруются, начиная от карбоксильной группы (содержащей атом углерода !). Атом углерода„следующий за карбокснльной группой (углерод 2), называют также а-углеродом. Атом углерода 3 †э 1)-углерод, а углерод концевой метильной группы (углерод и) — а-углерод. Для указания числа двойных связей и их положения были приняты различные соглашения, например Л е означает, что двойная связь в молекуле жирной кислоты находится между атомами углерода 9 и 1О; со9— двойная связь между девятым и десятым атомами углерода, если их отсчитывать с а-конца.
Широко используемые названия с указанием числа атомов углерода, числа двойных связей и их положения приведены на рис. 15.1. В жирные кислоты животных организмов в процессе метаболизма могут вводиться дополнительные двойные связи, но всегда между уже имеющейся двойной связью (например оэ 9, изб или от 3) и карбоксильным углеродом; зто приводит к разделению жирных кислот на 3 семейства животного происхождения — а3, вб нли и9. Насънцеиные жирные кислоты Таблниа 15.1.
Насыщенные жирные кислоты Название Число атомов ~'л~ л Принимает участие а метаболизме С~-соединений (формиат) Главный конечный продукт углеаодного брожения у жвачных животных Конечный продукт углеаодного брожения у жаачйых животных Присутствуют а неболыпих количествах в некоторых жирах (особенно в сливочном масле). Конечные продукты углеаодного брожения у жвачных животных Присутствуют в малых количествах ао многих жирах (включая сливочное масло). особенно в жирах растительного происхождения гО Спермацетоаый жир, корица, семена пальмы, кокосовое масло, лавровый лист Мускатный орех, семена пальмы, кокосовое масло, мирт Встречаются ао всех животных и растительных жирах 12 !4 16 ~ 24 Арахисоаое масло Семена растений 14ереброзиды, арахисовое масло н Строго говоря, не лвллется влкилвнмм производным.
Муравьиная " Уксусная Пропионовая Масляная Валериановая Капроновая Каприлоная (октановая) Каприноаая (деканоаая) Лауриноааа Миристиноаая Пальмитиноаая Стеариновая Арахилиновал Бетеновая Лигноцероаая м9,С18:1 или о-.9, 18:1 ео з е ° е е е е е СН,СН, СН, СН, СН, СН,СН, СН, СН=СН(СНз ),СООН и Рнс. 15Л. Олеиновая кислота (и — 9; читается: «и минус 9»). Насыщенные жирные кислоты являются членами гомологического ряда, начинающегося с уксусной кислоты.
Примеры приведены в табл. 15.1, Существуют и другие члены ряда, с большим числом углеродных атомов, они встречаются в первую очередь в восках. Было выделено — как из растительных, так и нз животных организмов — несколько жирных кислот с разветвленной цепью. Ненасыщенные жирные кислоты (табл. 15.2) Их подразделя)от в соответствии со степенью не- насыщенности. А. Мононенасыщенные (моноэтеноидиые, моноеновые) кислоты. Б.
Полиненасыщенные (полизтеноидиые, полненовые) кислоты. В. Эйкозанонды. Эти соединения, образующиеся из эйкоза-(20-С)-полиеновых жирных кислот. под- Физиологически валеные лилиды Таблица $5.2. Ненасыщенные жирные кислоты, имеющие физиологическое и пищевое значение Систематическое паныепование Число атомов углерола. число н положение лвойныл связей Название Распространение Моиоеяовые кислоты (одна двойная связь) Палъмитолеи- циг-9-гекса лене нова я новая Олеиновая 16:1; 9 !8:1; 9 Почки во всех жирах Жирная кислота. которая. повидимому, наиболее часто встречается в природных жирах Жиры жвачных н жиры.
подвергнутые гнлро~еннзацни Рапсовое н горчичное масло В персброзндал цнг-9-октадепеновая 18:1; 9 22:1; 13 24:1; !5 18:2; 9, 12 тпранс-9-окталепеновая Эруковая цнг-! 3-докозеновая Нервоновая циг-15-тетракозеновая Диеновые кислоты (лве двойные связи) Л инолевая полностью цис-9, 12-октадекадиеновая Трненовые кяслоты (три двойные связи) 7-Лнноленовая полностью цис-б. 9, 12-окталекатриеновая а-Линоленовая полностью цис-9, 12, 15-окталекатриеновая Тетраеяовые кислоты (четыре двойные связо) Арахидоновая полностью цис-5. 8, 11. 14-зйкозатетрае- новая Эланлиновая Пшеница, арахис.
семена хлопчатника, соя н многие растительные масла 18: 3; 6. 9. 12 Некоторые растения (розовое масло), минорная жирная кислота у животных Чисто обнаруживается вместе с лино- левой кислотой, особенно в льняном масле 18: 3; 9, 12. 15 оу 3 20:4; 5, 8,!1, 14 Обнаруживается вместе с линолевой кислотой, особенно в аралисовом масле; важный компонент фосфолнпндов животных Пентаеновые кислоты (пять двойных связей) Тимнолоновая полностью циг-5. 8, 11, 14, ! 7-зйкозапентаеновая от 3 Клупанодоновая полностью циг-7, 10, 13, 16, 19-докозапенгаеновая Гексаеиовые кислоты (шесть двойных связей) Цервоновая полностью цис-4, 7, 10.
13, 16, !9-докоза- гексаеновая 20 5;5,8,!1,14,17 Важный компонент рыбьего жира (нз печени трески) Рыбий жир. фосфолнпнды мозга 22: 5; 7, 10, 13, !б, 19 22:б; 4„7, 10, 13, 16. ' 19 Рыбий жир, фосфолнпнды мозга О ОН ОН Рис. 15.2. Простагланлин Ет (РО Ет). разделяются на нростаноиды и лейкотриеиы (ЛТ). Простаноиды включают простаглаидины (ПГ), нростаииклииы (ПГ-$) и тромбоксаиы (ТО). Иногда термин простагландины употребляется в менее строгом смысле и означает все простаноиды. Простагландины были первоначально обнаружены в семенной жидкости, но затем найдены в составе практически всех тканей млекопитающих; они обладают целым рядом важных физиологических и фармакологических свойств.
Они синтезируются 1п ело путем циклизации участка в центре углеродной цепи 20-С (эйкозановых) полиненасыщенных жирных кислот (например, арахидоновой кислоты) с образованием циклопентанового кольца (рис. 15.2). Родственная серия соединений, тромбоксаны, обнаруженные в тромбоцитах, содержат циклопентановое кольцо, в которое включен атом кислорода (оксановое кольцо) (рис. 15.3). Три различные эйкозановые жирные кислоты приводят к образованию трех групп зйкозаноидов, различающихся числом двойных связей в боковых цепях — ПГ,, ПГ, н ПГ,. К кольцу могут быть присоединены различные группы, дающие на- Глава Г5 оо- Сн, СН, он Ряс.
15.3. Тромбоксан А,. ,120 ~ Цос-форма ', (олвнновая % Ъ Н Трансчформв (элаидиновая кислота) 0 Н х о 1 $ ! $ о СОО СОО Рис. 15.4. Лейкотрнен А,. Спирты чало нескольким разным типам простагландинов и тромбоксанов, которые обозначаются А, В и т.д. Например, простагландин Е-типа (ПГ-Е,) содержит кетогруппу в положении 9, тогда как в простагландине Г-типа в этом же положении стоит гидроксильная группа. Лейкотрнены являются третьей группой эйкозаноидных производных, они образуются не путем циклизации жирных кислот, а в результате действия ферментов липоксигеназного пути (рис. 15.4).
Они были впервые найдены в лейкоцитах и характеризуются наличием трех сопряженных двойных связей. Г. Другие ненасыщенные жирные кислоты. В материалах биологического происхождения были найдены и многие другие жирные кислоты, содержащие, в частности, гндроксильные группы (рицинолевая кислота) или циклические группы. к4ис-транс-нзомерия непасыщенных жирных кислот Углеродные цепи насыщенных жирных кислот имеют форму зигзагообразной линии, когда они вытянуты (как это имеет место при низких температурах). При более высоких температурах происходит поворот вокруг ряда связей, приводящий к укорочению цепей,— именно поэтому при повышении температуры бномембраны становятся тоньше.
У ненасыщенных жирных кислот наблюдается геометрическая изомерия, обусловленная различием в ориентации атомов или групп относительно двойной связи. Если ацильные цепи располагаются с одной стороны от двойной связи, образуется лис-конфигурация, характерная, например, для олеиновой кислоты,' если же они располагаются по разные стороны, то молекула находится в транс-конфигурации, как в случае элаидиновой кислоты — изомера олеиновой кислоты (рис. 15.5). Природные полиненасыщенные длинноцепачечные жирные кислоты почти все имеют иис- Рис. 15.5.
Геометрическая нзомерия жирных кислот (Л', 1Рн1) (олеиновая и злаидиновая кислоты). конфигурацию; на участке, где находится двойная связь, молекула «согнута» и образует угол в 120'. Таким образом, олеиновая кислота имеет форму буквы Г, тогда как элаидиновая кислота на участке, содержащем двойную связь, сохраняет «линейнуюв транс-конфигурацию. Увеличение числа иисдвойных связей в жирных кислотах ведет к увеличению числа возможных пространственных конфигураций молекулы. Это может оказывать большое влияние на упаковку молекул в мембранах, а также на положение молекул жирных кислот в составе более сложных молекул, таких, как фосфолипиды.
Наличие двойных связей в транс-конфигурации изменяет этн пространственные соотношения. Жирные кислоты в транс-конфигурации присутствуют в составе некоторых пищевых продуктов. Большинство из ннх образуется как побочные продукты в процессе гидрогенизации, благодаря которому жирные кислоты переходят в насыщенную форму; таким способом, в частности, добиваются «затвердевания» природных масел при производстве маргарина. Кроме того, еще некоторое небольшое количество транс- кислот поступает с животным жиром — он содержит транс-кислоты, образовавшиеся под действием микроорганизмов, присутствующих в рубце жвачных животных. К числу спиртов, входящих в состав липидов, относятся глицерол, холестерол н высшие спирты (на- !55 Физиологически важные лггпиды о $$ — о-с-й, пример, цетиловый спирт С„Н„ОН), которые обычно обнаруживаются в восках, а также полинзопреноидный спирт долихол (рис.
15.27). о 'сн, г й,-С-О-СН 1 'СНг 0 и — 0-С-йг Рис. 15лэ. Триацплглпцерол. Жирные кислоты могут быть восстановлены в альдегиды. Эти соединения обнаруживаются в природных жирах как в свободном, так и в связанном состоянии. Физические свойства липидов организма в основном зависят от длины углеродных цепей и степени ненасыщенности соответствующих жирных кислот. Так, точка плавления жирных кислот с четным числом атомов углерода повышается с ростом длины цепи и понижается при увеличении степени ненасыщенности. Триацилглицерол, в котором все три цепи являются насыщенными жирными кислотами, содержащими не менее !2 атомов углерода в каждой, является при температуре тела твердым веществом; если же все три остатка жирных кислот относятся к типу 18:2„то соответствующий триацилглицерол остается жидким при температуре ниже 0- С.