Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_1 (1123309), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Однако большинство липидов имеет некоторые общие структурные особенности, обусловливающие их важные биологические свойства так же, как и сходную растворимость. В большинстве случаев они являются ионными или полярными производными углеводородов и принадлежат к классу веществ, называемых аэзфифилаии или бифияами. Лмфифилы (ащрп1 (греч.) — оба; рЬу1е (греч.) — сродство1 содержат полярные или ионные гидрофильиые группировки, а также гидрофобные неполярные углеводородные группировки. Свойства амфифилов в значительной степени определяются природой этих группировок. Так, некоторые лнпиды, такие, как нейтральные жиры, очень слабо полярны и, как следствие, имеют очень низкое сродство к воде.
Они хранятся в клетках, как правило, в безводном состоянии и служат энергетическими «резервуарами». Другие липнды, такие, как фосфоглицериды и сфинголипиды, более полярны; вследствие выраженных амфифильных свойств они являются основными структурными компонентами различных биологических мембран, служащих своеобразными «перегародками» в живой материи. Таким образом, рассмотрение структуры и свойств различных липндон очень важно для понимания их разнообразных биологических функций.
Лнпиды, входящие в классы 1 — И1„рассмотрены в этой главе; соединения же, образующие 1Ч класс.— в последующих разделах книги. 3.2. Жирные кислоты В природе жирные кислоты в свободном виде встречаются редко. Однако, образуя эфирные или амидные связи, они входят в состав различных классов липидов, перечисленных выше, а также многих промежуточных продуктов метаболизма лнпидов. Целесообразно рассмотреть некоторые свойства жирных кислот, которые во многих отношениях сходны с другимн амфифильными липидами. Биологически важные жирные кислоты характеризуются следующим: 1) являются, как правило, манокарбоновыми кислотами, содержащими одну ионизируемую карбаксильную группу и неполярную ацпклическую неразветвленную углеводородную цепь; 2) обычно содержат четное число атомов углерода, хотя в природе встречаются также и жирные кислоты с нечетным числом углеродных атомов; 3) представляют собой либо насыщенные соединения, либо соединения с одной илн несколькнмп двойными связями.
3.2.1. Насыщенные жирные кислоты Общепринятые названия и формулы некоторых насыщенных жирных кислот приведены в табл. 3.1. При нумерации углеродных атомов первым считается углерод карбоксильной группы (С-1), Г. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ тогда как остальные атомы нумеруются по порядку так, что по- следним является углерод концевой метильной группы. Таблица Я.! Некоторые ириродиые насыщенные жирные кислоты ! Тривиальное иввивиие Суммариви Еормулв Нвзввиив по жеиеиеиоа иомвихлатуре Струвтуриви Еагмулв в Преоалвлвет в животики лиоилвт. Температуры кипения и плавления жирных кислот возрастают с увеличением длины углеводородной цепи.
Насыщенные жирные кислоты с четным числом углеродных атомов являются при комнатной температуре жидкостями, если общее число углеродных атомов меньше 10, или твердыми, если углеродная цепь более длинная. Жирные кислоты являются слабыми кислотами н диссоцнируют в водных растворах НСООН ж==ь НСОО +Н+ [Нт) [)тсоо ) [)тСООН) Значения констант диссоциации для всех насыщенных жирных кислот очень близки между собой (рКж4,85), а также соответствующей константе уксусной кислоты (рК=4,?6). Исключение составляет первый член этого ряда — муравьиная кислота (ПК=З,?5).
Таким образом, в водных растворах неионизированная СзНзоз Сз«воа с н о с,н о СвН коз с,н о сно СжН„,О с,н, о сно Сжкыа, с « о СНН коз с но с н,о с н,о Уксусная Пропионовая к-Масляная Капроцовая Каприлавая Пеларгоновая Каприновая Лаурнновая Миристиновая Пальинтинован' Стеариновая' Арахиновая Бегеновая Лягноцериноваа Церотнновая Монтанаван Этановая Пропановая к-Бутановая и-Гексанован и-Октановая к-Нонановая кЛеканоааи к-((одеказювая к-Тетрадекановая к-Гексаденановая к-Октадекановая к-Зйкозановая и-Докозановая к-Тетракозановая к-1'ексакозановая к-Октакозапован СНзСООН С НзС)1зСОО11 СНз(С«з) зСООН СНз(С«з)зСООН с«,(с«,),соон СНз(СНз) тСООН С«з(СН,].СООН СНз(С«з) ~осоон С11з(СН,] „СООН Снз(СН ), СООН СНз(СНз) жСООН СНз(СНз)зоСООН СНз (С Ни) зиСООН сн,(сн ],соон СН,(СН,) „СООН а.липиды форма жирной кислоты (КСООН) является преобладающей при рНс.рК, тогда как ионизированная форма (а(СОО-) преобладает прн рН)рК.
Поведение слабых кислот в растворах более детально рассмотрено в равд. 4.2.1. Смесь жирных кислот, получаемая при гндролизе липидбв нз различных природных источников, обычно содержит как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты. В типичных липидах животного происхождения преобладающей насыщенной жирной кислотой является пальмитиновая (С„), второе место занимает стеариновая кислота (Сеа). Волее короткие жирные кислоты (Сеа и С„), так же как и более длинные (до Саа), встречаются лишь в небольших количествах. Жирные кислоты, содержащие 10 илн меньше углеродных атомов, вообще редко встречаются в животных липидах.
3.2.2. Ненасыщенные жирные кислоты Названия и структуры наиболее распространенных ненасыщенных жирных кислот приведены в табл. 3.2. В названиях этих соединений по женевской номенклатуре число углеродных атомов в молекуле указывается таким же способом, что и для соответствующих насыщенных кислот (с помощью греческих числительных), а число двойных связей — с помощью суффиксов («ен» вЂ” одна, «диен» вЂ” две, <етриен» вЂ” три связи и т.
д.). Положение двойной связи обозначается номером ближайшего к карбоксильной группе атома углерода, участвующего в образовании этой связи. Так, например, двойная связь в цис-9-гексадененовой кислоте находится между девятым и десятым углероднымн атомами, а двойные связи в цис-9,12-октадекадиеновой кислоте расположены между 9 — !О и 12 — 13 атомами углерода.
Ненасыщенность жирных кислот цис-ряда существенно влияет на их свойства. Так, с увеличением числа двойных связей значительно снижается температура плавления жирных кислот, возрастает их растворимость в неполярных растворителях (табл. 3.3). Все обычные ненасыщенные жирные кислоты, встречающиеся в природе, при комнатной температуре — жидкости. Одиночная двойная связь в жирных кислотах животного происхождения обычно находится в 9,10-положении. Двумя преобладающими мононенасыщеннымя жирными кислотами животных лнпидов являются оленновая и пальмитоолеиновая.
СНа (СНа)е ~Н=СН (СНа)а=С ~ К)Н СНа (СНа)а СН=СН ((-На)е СООН папьмнасапеинсаан киспсп1а апеинааан ниспсп а Оленновая кислота является более широко распространенной в природе и превалирует в количественном отношении. Е ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ х О О х О х !! х О х О3 х О !! х О х О Х О О !! Ч О х х О х О О !! !! х О О х х О О х О О х О !! х х х О х О О х О х О !! х и х О х О х О О х О О !! х О х О х О и 3 о й х х 3 х о х х о х х О Я х О О о Ф о х о х М $ х х о х О х о х д* х х с "х х 1 о Е С $ х Я ц Г ~х ~о х хо е О х й О О Ф Е О О х О О х О О х О х" О о о о $ й" д х х х х ц о о О О~ х х х х' а о х $ О х х о о.
х О О х О х х О О О "- х О Х О х х О О !! !! х О О хх О О хх О х Ох ю ~,' х О=о х О~х ф о о ц ох О х о ю х х х х о х х !И! т ОО ЖЕ х х" О О х о О х О х х О х О х О !! х х х О !! х х О х О х х 3:( х $" Х х О Ф о. х о" о х О О х О х !! х х х !! х х О х О !! х х- х х х $:1 о О О Ю Р х О О х О х !! х О х О !! х О ! х О х О х О х х х х х Ф со о -х о. оТ $ х 3 х о х й хх .„о х =х о, х~ ~ ° ~ $ о Х 3 о $ б %3 х х О о' х Щ $ а х о $ а М х д г.
лнпиды таблиЧо 8.З Некоторые свойства жирных кислот, содермащнх 18 атомов углерода КИслота Неограниченна Наличие двойной связи создает возможность образования цис-транс-изомеров. Известны изомерные формы 9-актадеценовой кислоты Н вЂ” С вЂ” (СН ) — СН а Н вЂ” С вЂ” (СН,),— ~ООН олеиковвв 1тисвоитв-(Чяс) Как правило, природные жирные кислоты с одной двойной связью принадлежат к цис-серии, Однако для других классов соединений это правило не всегда применимо. Известно немало кислот, содержащих более одной двойной связи.
Две двойные связи, расположенные в углеродном скелете следующим образом: называются сопряженными (конъюгировакиыми) . Конъюгированиые двойные связи обнаружены в жирных кислотах растительного происхождения (элеостеариповая кислота, табл. 3.2), в то время как двойные связи в ненасыщенных жирных кислотах животных лнпидов обычно входят в дивинилметановую группи- ровку Наиболее часто встречающимися полиненасыщенными кислотами тканей млекопитающих являются линолевая кислота, содержащая две двойные связи Снг(СНг)е СН СН' СНг СН СН (СНг)т пинопевая киспоева Стеариновая Олеиновая Лннолевая Линоленовая ! Чвело двоанмл Температура 1 Раетвормоктв енвтея плавленая, ео 1 в нолодном атаноле 70 14 5 — 11 сн,,— (сн,),— с — н !! н — с — (сн ) — сос1н елаиаиноввв кисвопте (таране] !.
ОСНОВНЫЕ КОЛ11ЮНЕНТЫ КЛЕТКИ а-лпноленовая с тремя двойными связями СН, — СН, — СН=СН вЂ” СН., — СН=СН--СН, †СН=СН вЂ (СН,,), — СООН сг линоленовая кислота и арахидоповая кислота с четырьмя двойными связямп СН,(СН,),СН=СНСН,СН=СНСН,СН=СНСНаСН=-СН(СН)зСООН аракиаомовая кнспоюа Линоленовая кислота н ее эфиры легко подвергаются окислению, что и определяет физические свойства высыхающих масел, например льняного масла, применяемого в производстве красок. Еп!е более ненасыщенные жирные кислоты содержат дополнительные двойные связн в районе между первым (карбоксильным) и девятым углеродными атомами. Примерами таких жирных кислот являются у-линоленовая и арахидоповая кислоты (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
