Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_1 (1123306), страница 51
Текст из файла (страница 51)
На практике природные ацилглицеролы содержат смесь жирных кислот, обеспечивающую выполнение определенной функциональной роли. Мембранные липиды, которые должны находиться в жидком состоянии, являются более ненасыщенными по сравнению с запасными липидами. В тканях, подвергающихся охлаждению — во время зимней спячки или в экстремальных условиях,— липиды оказываются более ненасыщенными. ТРИАЦИЛГЛИЦЕРОЛЫ ' (триглицериды) Триацилглицеролы — так называемые нейтральные жиры — являются сложными эфирами, образованными спиртом глицеролом и жирными кислотами. В природных жирах доля молекул триацилглицерола, в которых все три эфирные связи образованы остатками одной и той же жирной кислоты. очень невелика, Почти все они являются смешанными ацилглицеролами.
Если в молекуле, изображенной на рис. !5.6, все три К-группы представлены стеариновой кислотой. то соединение называется тристеарином. Примеры смешанных ацилглицеролов представлены на рис. 15.7 и 15.8. ' Согласно терминологии, принятой Международным союзом общей и прикладной химии (ШРАС) и Международным союзом биохимиков (ШВ), мопоглицериды, диглпцериды и тр~глицериды следует называть мопоапилглвцеролами, диацилглицеролами и триацилглицеролами соответственно. Альдегиды жирных кислот Физиологически важные свойства жирных кислот 'СНг — О-С-С гНээ и $ с н -с-о-'сн гэ э! $ О 11 'СН, -Π— С вЂ” С гНээ Рве. 15.7. 1,3-Дистеаропапьмитин.
0 и О 'СН, — 0-С -С,.Нээ и $ С$7Нээ С О СН О 1 н 'СН, -О-С -СээНэ! Рис. 15.8. 1,2-Дистеаропальмитип. Номенклатура Для того чтобы однозначным образом пронумеровать атомы углерода в молекуле глицерола. предложена система стереохимической нумерации (обозначается эп). Например: 1,2-дистеарил- 3-пальмитил-в$$-глицерол (см. проекционную формулу на рис.
15.9). Следуез ясно представлять себе, что углероды 1 и 3 в молекуле глицерола, если учитывать их пространственное расположение. неидентичны. Ферменты их легко различают и почти всегда специфичны только к одному из ннх: гак„глицерокиназа фосфорилирует глицерол в положении эз$-3, в результате образуется глицерол-3-фосфат.
но не 1лицерол-!-фосфат. В тканях встречаются также и частичные ацилглнцеролы--моно- или диацилглицерины. в которых глицерол зтернфицирован только одной или двумя жирными кислотами. Они представляют интерес как промежуточные соединения, образующиеся в ходе синзеза или гидролиза 1риацилглиперолов. О И Н С-О-С-й! ! О ! И й,— С-Оаяэ гс эийан $ а э' н с- о-с-й г Ряс.
15.9. Триапил-эа-глицерои. / лали !5 156 Холил Рис. !5Л2. З-фосфагнлилхолии.' Рис. 35Лгг. Фосфатиднак кислгпа. Этамолам ли Рис. 15Л 3. З-Фосфатиггилэтанолггмии. Фосфатиднлннозитол о . 0 3. ! 2-.О-С вЂ” и, Сй2, . О Р О СН, О 1' ' И !' !! Я'-.а":-О,"",: гЧ4 ' О .. Н-С вЂ” 'ОН О О Н вЂ” С вЂ” Π— С вЂ” НЗ !1,1.:: .
!! СН О И~О СН й — С вЂ” 0 — СН 2 !..2, 4 2 О Фосфатилилглицарол Рис. 15Л!. Дифосфатидилглицсрол (карлиолипинк ФОСФОЛИПИДЫ К фосфолипидам относятся 1) фосфатидная кислота и фосфатидилтлицеролы, 2) фосфатидилхолнн. 3) фосфатидилэтаноламин, 4) фосфатидилинозитол,5) фосфатидилсерин,б) лизофосфолипиды,7) плазмалогены и 8) сфингомиелины. Фосфатидная кислота и фосфатидилглицеролы Фосфатидная кислота является важным промежуточным соединением в ходе синтеза триацилглнцеролов и фосфолипидов. но в тканях содержится в незначительных количествах (рис.
15.10). О !! О СН2 — Π— С вЂ” й !! й — С вЂ” Π— СН 2 СН вЂ” О Р О 2 О Карднолнннн — фосфолипид, содержащийся в мембранах митохондрий. Он образуется нз фосфатнднлглицерола (рис. 15.11). Фосфатидилхолин (лецитин) Лецитины, как и простые жиры, содержат глицерол и жирные кислоты, но в их состав еще входят фосфорная кислота и холин. Лецитины широко представлены в клетках различных тканей. они выполняют как метаболические, так и структурные функции в мембранах.
Дипальмитиллецитин-- очень эффективный поверхностно-активный агент, снижающий поверхностное натяжение и тем самым препятствующий слипанию внутренних поверхностей дыхательных путей в легких. Его отсутствие в легких О 1! о 'сн о — с — я, о Я2-С вЂ” Π— 'СН сна !! +/ зСН О Р О .СН недоношенных новорожденных приводит к развитию синдрома дыхательной недостаточности. Большинство фосфолипидов содержит насыщенный ацнльный радикал в положении С, и ненасыщенный радикал в положении С, (рис.
15.12). Фосфатидилэтаноламин (кефалин) Кефалнны отличаются от лецитинов только тем, что у них холин заменен этаноламином (рис 15.13). о !! О СН2 О С Н !! ! 1 н -с — о — 2сн ' о !! ЗСН вЂ” Π— Р— О-СН2 — СН Ий " 2 ! ' 2' 2" 0 Инозитол в этом соединении представлен одним из стереоизомеров — мионнозитолом (рис. 15,14). Фосфатндилинозитол-4,5-бисфосфат является важным компонентом фосфолнпндов, входящих в состав клеточных мембран; при стимуляции соответствующим гормоном он расщепляется на днацнлглнцерол и ннознтолтрифосфат — оба этих соединения Физиолт~гичеттти важиыс липиды 157 Он ОН Он Ыиоинозитол Рис.
! 5.14. З-Фосфатилилинозитол. действуют как внутриклеточные. нли вторые по- средники. Фосфатидилсерии В тканях находится также родственный кефалину фосфолипид. содержащий вместо этаналамина остаток серина (рис. ! 5 15). Кроме того, были выделены фосфолипиды„содержащие остаток треоннна. О О 1СН О С-Н1 й о + н. -с-о-2сн О -, .:,1)н+в- 2 ЗСН вЂ” 0 — $~-фн',:Щ~, '"~Н-СЯ) 2 ср Сфинтозин Рис.
15.15. З-Фосфатилилсерин. Лизофосфолипиды Эту группу соединений образуют фосфоацилглицеролы, содержащие только один ацильный радикал. Примерам служит лизолецитин„играющий важную роль в метаболизме фосфолипидов (рис. 15.16). 0 й сн,-о-с н Нб-Сн' О,;-,',.-"=:,-:-:=- СН, сн-о-р-чйаа~~зяу.'р1,-.'41~8': 2 о- ..' -;..',"--".:: ': - Рнз Рис.
15.16. Лизоленитин. Плазмвлогеиы На долю этих соединений приходится до 10% фосфолнпидов мозга и мышечной ткани. В структурном отношении онн родственны фосфатидилэтаноламину, на имеют при атоме углерода С, простую о !! о 'сн, о — с-п, !1,! 2 0 1 н — с — о — 'сн 2 зсн о р О 2 0 Н эфирную связь, а не сложнозфирную, как.большинство других ацилглицеролов. Алкнльным радикалом в плазмалогенах обычно является ненасыщенный спирт (рнс. 15.17). В некоторых случаях этаноламин замещают холин, серии или инозитол. 'СН~-О-:Сй-СН-й1 и с — о — 'сн зсн — о — р — О Сн -'сн2-1чн„з 2 0 Рис. 15Л7.
Плазмалоген (фосфатилвльэтвноламинк Сфингомиелииы Сфингомиелнны в больших количествах встречаются в нервной ткани. При гидролизе сфннгомиелинов образуются жирная кислота, фосфорная кислота, холин и сложный аминоспирт сфиигозин (рис, 15.18). Глицерола в составе этих соединений нет. Соединение сфингозина с жирной кислотой получило название иерамид, он обнаружен в составе гликолипидов (см. ниже). Он б СН -(СН 1 -СН=СН-СН-СН вЂ” И вЂ” $'4$. З 212 сн ~„ 1 О О=Р-О :1$у~й~зтф~."'!н)Ффй)838 Рис. 15.18. Сфинтомиелин. ГЛИКОЛИПИДЫ(ГЛИКОСФИНГОЛИПИДЫ) Гликолипиды широко представлены в тканях, особенно в нервной ткани, в частности в ткани мозга.
Они локализованы преимущественно на наружной поверхности плазматической мембраны, где их углеводные компоненты входят в число других углеводов клеточной поверхности. Главной формой гликолипидов в животных тканях являются гликосфинголипиды. Онн содержит церамид, а также один или несколько остатков сахаров. Двумя простейшими соединениями этой группы являются галактозилцерамид и глюкозилцерамид. Галактозилцерамид — главный гликосфинголипид мозга и других нервных тканей, но в небольших ко- !58 Глива )5 Сфингозин он о ! н и СН,— 1СН,)„-СН = СН-СН -СН-К-С вЂ” СН!ОН)- <СН,)„— СН, Жириаи кислота (напр.,цервброкоеал кислота) сн,он н о — сн, Гала ктоза н он зующегося из О„н показана на рис. ! 5.20.
С„, представляет значительный биологический интерес„ поскольку известно, что в эпнтелии кишечника человека он является рецептором холерного токсина. Другие ганглиозиды содержат от одной до пяти молекул сиаловой кислоты: их называют ди-, трисиалоганглиозиды и т.д. личествах он встречается и во многих других тканях В его состав обычно входят различные С„-жирные кислоты. Галактозилцерамид (рис. 15.19) может превращаться в сульфогалактознлцерамид (классический сульфатид), который в больших количествах содержится в миелине. Простые гликосфинголипиды в тканях, отличных от нервной, представлены главным образом глюкозилцерамидом; в небольших количествах он имеется и в ткани мозга.
Более сложными гликосфинголипидами являются гаиглиозиды, образующиеся нз глюкозилцерамида. Ганглиозид— это гликосфннголипид, дополнительно содержащий одну или несколько молекул сиаловой кислоты. В тканях человека доминирующей сиаловой кислотой является нейраминовая кислота (ХеиАс. см. гл. 14).
Ганглиозиды в больших количествах находятся в нервной ткани. Они, по-видимому, выполняют рецепторные и другие функции. Простейшим ганглиозидом, встречающимся в тканях, является О„„он содержит церамид, одну молекулу глюкозы, одну молекулу галактозы и одну молекулу 1ЧеиАс. В данном- сокращении О означает ганглиозид (кап я11ояЫе), М вЂ” моносиаловое соединение (содержащее одну молекулу сналовой кислоты), а индекс 3 — условный номер, присвоенный на основе положения при хроматографическом разделении.
Структура более сложного ганглиозида О„„, обра- СТЕРОИДЫ Стероиды часто обнаруживаются в ассоциации с жирами. Их можно отделить от жира путем омылення' (они попадают в «неомыляемую» фракцию). Все стероиды содержат однотипное циклическое ядро, сходное с молекулой фенантрена (кольца А, В н С), с которым соединено циклопентановое крльцо (Р).