Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_1 (1123306), страница 53
Текст из файла (страница 53)
15З2. Схема газожидкостного хромвтографа н полученное с его помощью разделение длинноцепочечных жирных кислот (в виде метиловых эфиров); часть хроматограммы показана справа. фазе, состоящей из инертного твердого носителя, например силикагеля, или инертных гранул размолотого жаропрочного кирпича, покрытых нелетучей жидкостью (например, смазочным жиром или силиконовым маслом). На практике применяют металлические или стеклянные колонки, заполненные указанным выше сорбентом; смесь метиловых эфиров жирных кислот в газообразном состоянии пропускают через колонку, по всей длине которой поддерживается температура 170 — 225' С (рис.
15.32). Постоят~- Рис. 15ЗЗ. Разделение основных классов липндов с помо- щью тонкослойной хроматографии. В качестве системы ра- створителей пригодна система гексан-днэтиловый эфир- муравьиная кислота (в отношении 80:20:2 по объему). Физиологически важные ляппды Амфипатичаокид пипид Лоляриыа (гидрофипьиыа! группы Напопяриыа !гидрофобиыа! группы Липидиый бисяод Б Липосома А водная фаза Рис. 15.34.
Образование липидных мембран, мицелл, эмульсий и лнпосом нз аяфипатических липидов, например фосфо- липидов. ба ный поток инертного газа — аргона или гелия— увлекает за собой газообразные эфиры. В соответствии с общими принципами хроматографии разделение эфиров жирных кислот основано на различном сродстве компонентов газовой смеси к материалу стационарной фазы. Газы, имеющие большее сродство к стационарной фазе, движутся вдоль колонки медленнее и появляются на выходе из колонки позднее, чем те. которые имеют относительно меньшее сродство. По мере выхода из колонки индивидуальных эфиров жирных кислот они автоматически регистрируются физическими или химическими методами в виде серии пиков, распределенных во времени в соответствии с эффективностью нх удерживания стационарной фазой (рис.
15.32). Площадь под пиком пропорциональна концентрации каждого из компонентов смеси. Идентификация каждого компонента производится путем сравнения с хроматограммой стандартной газовой смеси известного состава. Преимущества газо-жидкостной хроматографии состоят в высокой чувствительности, позволяющей разделять очень малые количества смеси, и возможности многократного использования колонки. С помощью этого метода в составе природных жиров обнаружено большое число ранее не идентифицированных жирных кислот.
Тонкослойная хроматография осуществляется на стеклянных пластинках, покрытых тонким слоем суспензии адсорбента, чаще всего снликагелем. После вьюыхания суспензии пластинки прокаливают в печи заданное время при определенной температуре. Далее на охлажденную «активированную» пластинку наносят смесь липидов в подходящем растворителе. После испарения растворителя край пластинки, ближайший к нанесенному пятну, погружают в смесь соответствующих растворителей, далее пластинку «проявляют» в замкнутой камере, пока раствори- тель не достигнет противоположного края пластинки. Затем пластинку высушивают для удале- 164 тлави /5 ння растворителя и определяют положение пятен либо путем нх «обугливания» (обработка серной кислотой с последующим нагреванием), либо по флуоресценции (после обработки дихлорфлуоресцеином), либо путем обработки парами иода (рис.
15.33). АМФИПАТИЧЕСКИЕ ЛИПИДЫ Мембрины, мицеллы, лицосомы и эмульсии В общем липиды нерастворимы в воде, поскольку содержат преимущественно неполярные (углеводородные) группы. Однако жирные кислоты, фасфолипиды, сфинголипиды, желчные соли и, в меньшей степени, холестерол содержат и полярные группы. Следовательно, одна часть молекулы гидрофобия (нерастворима в воде) а другая — гидрофильиа (растворима в воде). Такие молекулы называют ямфипатическими (рис. 15.34). На поверхности раздела масло — вода они располагаются таким образом, чтобы полярные группы находились в водной фазе, а неполяриые группы — в масляной. Бислой, образованный такими полярными липидамн, считают основой структуры биологических мембран (см.
гл. 42). По достижении некоторой критической концентрации полярные липиды образуют в водной среде мицеллы. Агрегация желчных солей в мицеллы и образование смешанных мицелл, содержащих продукты гидролиза жиров, облегчают всасывание липндов из кишечника. Обработка находящегося в водной среде амфипатического липида ультразвуком приводит к образованию липосом, Липосома пред- ставляет собой сферически замкнутый лнпидный бнслой, внутри которого оказывается часть водной среды. Лнпосомы могут найти применение в клинике, особенно при использовании их в комбинации с тканеспецифичными антителами; они могут служить переносчиками лекарств по системе циркуляции к определенным органам.
Эмульсии, представляющие собой взвесь в водной среде крупных частиц неполярных липидов, стабилизируются змудьгирующими агентами, такими, как полярные липиды (например, лецитин), которые образуют поверхностный слой, отделяющий неполярный материал от водной фазы (рис. 15.34). ЛИТЕРАТУРА СЬттзт!е И~. 1К 1,1р1д Апа1уяв, Рет8атоп Ргевв, 1973. Гпийе1 Е Ф. СЬетп1втгу от" ттсе гад!се! апд вт81ст охЫайоп от" 1трЫв, Рго8. 1.!РЫ. Кев., 1985, 23, 197.
6ипвтопе Г. тт., Натиоод Х Е.. Рад1еу Г. В. ТЬе 1.1рЫ НапдЪоо1т, СЬартпап апд НаП, 1986. битт А. Е, .гачев А. Т. 1.1рЫ В1осЬепт1втгу: Ап 1птгадпст1оп. Згд ед., 'тй1еу, 1980. Наттйотпе Х Ф., АлтеП б. В. ~е<Ь) РЬоврЬо11р1дв, Е1веюег, 1982. .тобатап А. Я., Ваюепротт Х 8. В1осЬепт1в1гу апд МетЬодо1ояу ог11рЫв, %11еу, 1971. Яеииштп А., Носбттгтп Р. МесЬап1втпв апд сопвст1пепсев ог 11- рЫ регох1дайоп Ы Ъ1о1о81са1 вувтетпв, Аппп. Ке~.
Хптг., 1985, 5, 365. $~тжсе 75.Е.„тапсе ХЕ. !'едт7 В1осЬеппвтгу ог 1.1РЫв апд МсптЪгапев, Веп1аппп/Сшпгп1пяв, 1985. Глава 1б Промежуточный обмен Питер Мейес ВВЕДЕНИЕ БИОМЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ Знание обмена веществ нормального организма необходимо для понимания причин многих болезней. Для нормального метаболизма характерны адаптационные изменения в период голодания, при физической нагрузке, в состояниях беременности и лактации.
Нарушения метаболизма возникают, например, при недостаточности питания, дефиците тех или иных ферментов или при дисбалансе гормонов. Белки, углевоаы, липиаы, нуклеиновые кислоты и т. л. Пищеварение Всасыванив м му А 16 ю2Н Р У" простые мопакулы Другие анаергоническив процесса~ о2+ нэо Рис. 1б.1. Три основные категории мстаболических путей. Катаболические пути трансформируют свободную энергию в форму восстановительных эквивалентов (2Н) или высокоэнергетических фосфатов ( Р); эта энергия идет на обеспечение реакций анаболических путей. Амфиболические пути служат связующим звеном между катаболнческими и анаболическими путями.
Процессы промежуточного обмена включают превращения компонентов пиши после их переваривания и всасывания. Промежуточный обмен не только описывает метаболические пути превращения индивидуальных молекул, он показывает также взаимосвязи между различными метаболнческими путями; исследование промежуточного обмена предполагает выяснение механизмов регуляции потоков метаболитов по различным путям. Метаболические пути разделяют на три категории (рис. 16.1).
1. Анаболические пути включают процессы синтеза компонентов различных структур организма и соединений, обеспечивающих его функционирование. Один из таких путей †синт белков. Свободная энергия, необходимая для этих процессов, поступает в результате функционирования метаболических путей, образующих следующую категорию. 2. Катаболические пути включают окислитель- ные процессы, поставляющие свободную энергию и запасающие ее в форме высокоэнергетических фосфатов или восстановительных эквивалентов; таковы дыхательная цепь и окислительное фосфорилирование. 3. Амфиболические пути выполняют сразу несколько функций, они находятся на «перекрестках» метаболизма и связывают анаболические и катаболические пути; примером может служить цикл лимонной кислоты. Пища Гликогвн Глвкоао- фосфаты зсо, Пвнтоаофосфатный лцть Ъ триоао- Рибозо- фосфаты фосфат о к к Ацилглицврол со, Анвтил-СоА — -а Жирныв кислоты 2со, Рве.
16.2. Общая схема метаболизма углеводов с указанием главных конечных продуктов. Важным примером болезни, обусловленной наруше- нием метаболизма (аметаболическая болезнь»), является сахарный диабет. ОСНОВНЫЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПУТИ Характер метаболизма в тканях во многом определяется питанием. У человека н ряда других млекопитающих метаболическнм превращениям подвергаются продукты, абсорбируемые после переваривания содержащихся в пище углеводов, липидов и белков. Это главным образом глюкоза, триацилглиперол н,аминокислоты. У жвачных животных (н в меньшей степени у других травоядных) целлюлоза переваривается симбнотическимн микроорганизмами с образованием низших гомологов органических кислот (уксусной, пропионовой, масляной); тканевый метаболизм у этих животных адаптирован к утилизации в качестве основного субстрата низших жирных кислот.
Метаболизм углеводов (рис. 16.2) У всех млекопитающих глюкоза в клетках превращается в пируват и лактат по метаболическому пути, который называется глнколизом. Для вступления на этот путь необходимо предварительное фосфорилирование, Гликолиз может протекать в отсутствие кислорода (анаэробно), если конечным продуктом является лактат. Ткани, которые потребляют кислород (аэробные условия), способны осуществлять превращение пирувата в ацетил-СоА, который далее может вступать в цикл лимонюй кислоты; в этом цикле ацетил-СоА полностью окисляется до СО, н Н,О; большая часть потенциальной свободной энергии процесса запасается в форме АТР в результате онислнтельвого фосфорнлнроваиия (рнс.
17.2). Таким образом, глюкоза служит главным видам топлива для многих тканей, однако она (а также ее метаболиты) участвует и в других процессах. 1. Глюкоза превращается в полимер гликогеи, который Промежуточный облгвн 1б7 Метаболизм аминокислот (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
