Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_1 (1123309), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Холестерин присутствует почти во всех животных липидах, а также в крови и желчи. В крови только одна треть холестерина существует в виде свободного спирта, тогда как две трети его этернфнцировано главным образом ненасыщенными жирными кислотами (гл. 17). Восстановление двойной связи приводит к образованию двух продуктов — копростанола ф, нормальная конфигурация) н холестанола (р, алло), которые также встречаются в природе. Первый из них является основным стерином фекалий, тогда как второй является минорным стернном крови и некоторых тканей. 7-Дегидрохолестерпн, образующийся при окислении холестерина, содержит пару конъюгированиых двойных связей.
Этот стерни обнаружен в коже (гл, 18 и 51) . н ъаегнлроненесп~ерин 6-414а Ь ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ Такое же расположение двойных связей характерно и для дрож- жевого стернна — эргостерпна, сн сн 2 — сн=сн — сн — сн 'сн, пгсасслернн который, как и ряд других растительных стеринов, имеет 8 углеродных атомов н одну двойну1о связь в боковой цепи.
Ультрафиолетовое облучение обоих этих соединений вызынает разрыв кольца В, что приводит к образованию продуктов, обладающих активностью витамина 0 (гл. 51). Другой тпп биологически важных стерннов прсдставчен ланостерином, впервые обнаруженном в лпппдах шерсти )-Нп СН н — сн,— сн,— сн=-г~~ 22 ж 3 н 'нс сн, лпнлсыакнн Отличительной структурной особенностью этого стернна является наличие гел(двойного)-диметильного заместителя у атома С-4 и ангулярной могильной группы у С-14. Одна пз двопных связей находится в боковой цепи в 24„2э-положении, а вторая в в ядре полек)азы в 8,9-положении.
Ланостерпн является промежуточным продуктом бпосннтеза холестернна 1гл. 18). ЗА.5.4. Желчные кислоты: С,~-стероилы В желчных кислотах боковая цепь у С-1? состоит пз пяти углеродных атомов н оканчивается карбокснльной группой. Четыре такие кислоты выделены из желчи человека.
он Тнл рн СН вЂ” СН2 — СН вЂ” СООН сн, ! сн — сн — сн — соон сплавал наслала лласнснлслапал ннслпсса е. липиды -сн -саан на ан лекпдевппсиваеепеп кислапсе н лип сиевевве ппсласпп 7н С~лНси(ОН1лС вЂ” К вЂ” СН,— СНт — УОен 7н С Н 1О41лс — 4Ч вЂ” СН вЂ” СООН тликалолевки киаллпл (палилглииим) Лспурапалевел киаласпв глалилспеурим) Соли этих нонъюгированных кислот растворимы в воде и являются эффективными детергентами. Э.4.а.а.
йрогестерои и еареиокортикостероихыс Сасстерояды Поскольку стероиды, имеющие важное эндонрннологическое значение, подробно рассмотрены в части пятой, остановимся здесь лишь на некоторых химических особенностях этих соединений, К числу стероидов, содержащих два углеродных атома в боновой цепи у атома С-17, относится прогестерон, продуцнруемый желтым телом яичников. лрагесспераи Много стероидов выделено из коры надпочечников. В принятой номенклатуре за исходное соединение принят кортикостерон. Сре- В этих соединениях все гидронсидные группы имеют о-конфигурацию, а А н В кольца — т4ис- или нормальную конфигурацию. В желчи человека преобладающей желчной кислотой является холевая кислота (Зп,7п,12а-трионсихолановая хислота), хотя обнаружены значительные различия в соотношении желчных кислот.
В желчи эти кислоты обычно связаны амидными связями с аминокислотами — глнцином и таурином, как, например, в гликохолевой и таурохолевой кислотах. ь основные компонгпты клглкп ди различных физиологически активных производных этой молекулы, обнаруженных в коре надпочечников, следует отметить 17-оксикортнкостерон, называемый кортизолом СН,ОН еаС=О наргпиеон Нт-аксикаргпикааыераи) каргаикасгперон Важными структурными характеристикамн этих соединений являются: наличие сопряженных двойных связей у атомов С-З, С-4 н С-б, образующих так называемую структуру п,р-ненасыщенного кетона; наличие гндроксидной группы в положении 11 и, наконец, состояние окисления углеродных атомов боковой цепи 1С-20 и С-21) .
3.4.5.6. Андрогены н осгрогены: С~а- и Сынггеронды Андроеены, или мужские половые гормоны, являются С1а-стероидами и принадлежат к классу стероидов, не имеющих боковой цепи в положении 17. Примером может служить тестостерон, сннтезируемый в семенниках. Эстрогеньг отличаются от рассмотренных выше стероидов тем, что кольцо Л в этом случае является ароматическим. Таким образом, в положении 10 молекулы нет свободяой валентности для присутствия метильной группы, а гидроксидная группа в положении 3 является по своей природе скорее фенольной, чем спиртовой.
Благодаря этому эстрогены ведут себя как слабые кислоты и могут быть экстрагированы из бензольных растворов воднымн щелочами. Эстроген, секретируемый янчнпками, представляет собой эстрадиол-17р Н есгпредиопгнр гаеа~паагперан ь ос!ювные компоненты клетки 3.5. Дипиды как амфифилы: мицеллы и бислои Липиды не образуют макромолекул, аналогичных белкам, полисахаридам или нуклеиновым кислотам — полимерам, образованным ковалентно связанными повторяющимися структурными единицами: аминокислотами, моносахаридами и нуклеотидами соответственно. Однако благодаря своей амфнфильности лппиды способны образовывать высокоорганизованные структуры, соизмеримые с макромолекулами.
Вместе с белками такие структуры образуют биологические мембраны, которые окружают все клетки и служат своеобразными перегородками между ними. Молекулы липидов, как н всех амфифнлов, имеют вытянутую ' форму, обусловленную наличием длинных углеводородных цепей, отходящих от полярных группировок. Такая геометрия молекул становится понятной, если посмотреть на приведенные ниже структурные формулы. Полярная или ионная группа молекулы липида называется головкой, а неполярная углеводородная цепь — хвостом.
Различия во взаимодействии головок и хвостов с водой главным образом и определяют амфифильные свойства лппидов. Головка липида является гндрофильной и хорошо растворима в воде. Полярная головка, например фосфатидилхолнна, упорядочивает молекулы воды в своем непосредственном окружении в результате образования водородных связей или ион-дипольных взаимодействий между ионизированными группами или полярными атаками и молекуламн воды. В спирте или эфире такие взаимодействия очень слабы илн вообще отсутствуют. Поэтому фосфатндилхолпн растворим в воде и практически нерастворим в спирте и эфире.
Напротив, простые углеводороды с длиной цепи, соответствующей длине хвостов липпдных молекул, являются гидрофобными. В водных средах они не могут окружить себя ориентированными молекулами воды подобно полярной головке и, следовательно, нерастворимы в воде. Растворимость липндов в воде определяется суммой взаимодействий полярных головок и неполярных хвостов с молекулами воды. Введение в состав полярной головки одной или двух метильных групп не влияет существенно на растворимость, тогда как увеличение длины углеводородных хвостов вызывает заметное снижение растворимости. Растворимость солей длинноцепочечных жирных кислот (мыл) и сурфактангое (детергентов), таких, как, например додецилсульфат натрия, является хорошим примером, демонстрирующим связь особенностей структуры н поведения амфифилов (в том числе сложных липидов) в водных средах.
Калиевые и натриевые соли жирных кислот и додецилсульфат натрия до некоторой степени растворимы в воде; соли же двухзарядных и трехзарядных ионов металлов„например Са'+ или Ре'+, совсем нерастворимы. Калие- з.липины ( г ~н l : — О кй с-ссн о н с нон,с н ОЯОгно н н он < ."„, он -о — в=о '-о О, О 'о н с С . О Нг -О л — О о сн, ! ы=дсн,1, ига а ага л1 ил ил галин снг сн ы~снзгз асриигагзиелин сцльФагпил вые соли более растворпмы, чем натриевые, а сочи ненасыщенных жирных кислот несколько более растворимы, чем соли насыщенных кислот.
Как схематически показано иа рис. 3.1, прп введении небольшого количества сурфактанта или мыла в водную фазу некоторая его часть переходит в раствор в виде мономеров, тогда как другая часть образует монослой на границе раздела вода — воздух, причем в этом случае полярные головки молекул погружены !. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТЬ,!1 Рис. 3.1. Схематическое изображение структур, образуемых сурфактантами а аодной среде. Существует ранноаесие между молекулами сурфактантоа, находящимися а аиде мономероа н образующих мицеялы и моиослой на границе раздела фаз. Мицеллы имеют форму глобул; на рисунке оии изображены а поперечном сечении, что поазоляет видеть относительное расположение полярных групп (кру- жочки) н жирных бокозых цепей («хаостыь).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
