Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 164
Текст из файла (страница 164)
Например, причиной болезни Нимана — Пика являегся редкий генетический дефект фермента сфингомиелинвзы, которая отщепляст от сфингомиелина фосфохолин. Сфингомиелин накапливается в головном мозп.", селезенке и печени. Болезнь проявляется в раннем детстве и приводит к замедленному умственному раэ- прогрессирующее замедление развития, паралич, слепота и смерть в возрасте 3 — 4 лет. Генетические консультации могут прелсказать и предотвратить многие наслелственныс болезни.
При тестировании будущих родителей улается выявлять аномальные ферменты, затем при анализе ДНК— определить точнук> природу генетического дефекта; таким образом возможно оценить опасность лля потомства. При наступлении беременности таким жс образом можно тестировать пробы, взятые из плацснты (ворсинки хориона) или из жидкости, окружающей плол(амниоцсптез). Рис. 1. Пути распада ОМАМ глобозида и сфингомиелина с образованием церамида. Красными кружочками с крестиком отмечены дефекты фермента, осуществляющего определенную стадию гидролиза.
рядом дано название болезни в результате накопления продукта неполного распада. Гсггсргу! изозззпгьгг1 Увигззггозггггоз дпмвкгознлвзв ~ Ц~ гжмнл Глебов ил 1Цгпзмнз~ — ф — ( ~-О-~ ] Болезон Свнлхофв гккмкзовмнннхззз Л н В ав1ХАс СМЗ > ЦПьчгкье ф-( пннзнгггзн,гжмгн' вгзв +, Г -®-О Бгззгкгггь Фзг ндв д-пикк гознзвзз Са1 1 мкм Сфингомиелин Цервмил : 10Т,, и '; - .'— '„ОМ1 гоке мо- ®- БолсзньТен-Свксз змнннзвзв А ввв1ХАс Рис. 2. Электронная микрофотография части клетки головного мозга ребенка с болезнью Тея-Сакса демонстрирует аномальные отложения ганглиозида в лизосомах. [5061 Част»1. 10. Липиды Мы вернемся к холестерину и другим стеринам в последующих главах, чтобы рассмотреть струкгурную роль холестерина в биологических мембранах (гл. 11), передачу сигналов стероидными гормонами (гл.
12) и поразительный путь биосинтеза холестерина и его транспорт посредством липопротеиновых переносчиков (гл. 21). Таурин ) Н СНЯ СН» ЯО3 НО Тауроколиновая кислота (желчная кислота) Краткое содержание раздела 10.2 СТРУКТУРНЫЕ ЛИПИДЫ В МЕМБРАНАХ ° Полярные липиды с полярными «головками» и неполярными «хвостами» вЂ” главные компоненты мембран. К наиболее распространенным относятся глицсрофосфолипиды, которые содержат жирные кислоты, образующие сложноэфирпую связь с двумя гидроксильными группами глицерина, и второй спирт (полярная «головка»), связанный с третьим гидроксилом глицерина фосфодиэфирной связью.
Другими полярными липидами являются стерины. ° Плицерофосфолипилы различанзтся поструктуре их полярной «головки»; наиболее часто встречающимися фосфолипидами являются фосфатидилэтанолам ин и фосфатидилхолин. При рН, близком к 7, полярные «головки» глицерофосфолипидов несут электрический зарял. ° Мембраны хлоропластов чрезвычайно богаты галактолипидами, состоящими из диацилглицерина, связанного с одним или двумя остатками галактозы, и сульфолипидами— диацилглицеринами с присоединенным сульфонированным остатком сахара, благодаря которому они имеют отрицательно заряженную «головкум ° Археи содержат уникальные мембранные липины с длинноцспочсчными аткильными группами, связанныл1и простой эфирной связью с глицерином на обоих концах и с остатками сахара и/или фосфата, присоединенными к глицерину, образуя полярную или заряженную «головку».
Эти липиды стабильны в жестких условиях, при которых сущсствуют археи. ° Сфинголипиды содержат не глицерин, а сфингозин — длинноцспочечный алифатический аминоспирт. Помимо фосфорной кислоты и холина, сфингомиелин содержит две длинные углеводородные цепи, одна из них происходит из жирной кислоты, другая — из сфингозина. Три других класса сфинголипидов — это цереброзиды, глобозиды и ганглиозиды, которые в своем составе солержат сахара. ° Стерины несут четыре конденсированных кольца и гидроксильную группу. Холестерин, основной стерни животных, является и структурным компонентом мембран, и прелшественником разнообразных стероидов.
10.3. Липиды как сигнальные вещества, кофакторы и пигменты Два функциональных класса липидов, которые мы до сих нор рассматривали (запасныс и структурныс липиды), являются главными клеточными компонентами; мембранные лнпиды составляют от 5 до 107» сухой массы болыпинства клеток, а депонированныс липиды — более чем 80% массы адипоцита.
За некоторыми исключениями эти липины играют пассивную роль в клетке; липидное топливо сохраняется до тех пор, пока не окислится ферментами, а мембранные липиды образуют непроницаемые барьеры вокруг клеток и клеточных компартментов. Липиды другой группы, присутствующие в гораздо меньших количествах, играют активную роль в обмене вегцеств в качестве метаболитов и мессенджеров. Некоторые из них работают как мощные сигнальные вещества, например как гормоны, переносимые кровью из одной ткани в другую, или как внутриклеточные посредники (мессенджеры), генерируемые в ответ на внсклсточный сипал (гормон или фак- 10.3 Липиды как сигнальные вещества, кофакторы и пигменты 15071 тор роста).
Другие функционируют как кофакторы ферментов в реакциях переноса электронов в хлоропластах и митохондриях или при переносе остаткон сахара н множестве реакций гликозилировапия (присоедицеиия сахара). Третью группу составляют липиды с системой сопряженных двойных связси: это пигментные молекулы, которые поглощают видимый свет. 11екоторыс из них действуют как светопоглощающис пигменты в процессах зрения и фотосинтеза; другие обеспечивают окраску, например оранжевый цвет тыкны и моркови и желтый цвет перьев канарейки.
Наконец, больпгая группа летучих липидов синтезируется растениями в качестве сигналов, распространяемых по воздуху которые позволяют растениям общаться друг с другом, привлекать дружественно настроенных животных и отпугивать врагов. В этом разделе мы опишем несколько таких биологически активных липидов. В после- дувших главах их синтез и биологическая роль будут рассмотрены более подробно. Фосфатидилинозиты н производные сфингозина работают как внутриклеточные сигналы Фосфатидилипозит и его фосфорилироваппыс производиыс участвуют в нескольких уровнях регуляции клеточной структуры и метаболизма.
Фосфатидилииозит-4,5-бисфосфат (рис. 10-9) на цитоплазматической (внутреиией) поверхности плазматической мембраны является запасной формой молекул-посредциков, высвобождающихся внутрь клетки в ответ на впеклеточные сигналы, действуютцие на специфические рецепторы, расположенные иа внешней поверхности плазматической мембраны. Впеклеточиые сигнагы, такие как гормон вазопрессин, активируют фосфолипазу С в мембране.
Оиа гидролизует фосфатидилииозит-4,5-бисфосфат, высвобождая два продукта, которые действуют как внутриклеточные мессенджеры: ииозит-1,4,5- трисфосфат (1рз), который растворим в воде, и лиацилглицерии, который остается в связанном с плазматичсской мембраной виде.
Молекула 1Р; инициирует выход Са~ из эпдоплазматического ретикулума, а комбинация диацилгицерина и увеличенной концентрации Сав в цитозоле активирует фермент протеиикиназу С. Этот фермент фосфорилирует специфические белки, что вызывает клеточный ответ на внеклеточиый сигнал. Такой сигнальный механизм более подробно описан в гл. 12 (см. рис. 12-10). Ипозитиые фосфолипиды также служат в качестве «зародышсйь для образования некоторых иадмолекуляриых комплексов, участвующих в передаче сигналов или в экзоцитозе. Специальпыс сигнальные белки специфически связываются с фосфатидилинозит-3,4,5-трисфосфатом в плазматической мембране, инициируя образование мультифермеитных комплексов иа обращенной в цитозоль поверхности мембраны. Образование фосфатидилицозит-3,4,5-трис фосфата н ответ па впеклеточиые сигналы удерживает белки вместе в сигнальных комплексах на поверхности плазматической мембраны (см.
рис. 12-16). Мембранные сфииголипиды могут также служить источником виутриклеточиых мсссеиджсров. И церамид, и сфицгомиелпн (рис. 10-13) — мощные регуляторы протеицкиназ; известно, что церамид или его производные участвуют в регуляции клеточного деления, дифференцировки, миграции и програгнмируемой клеточной гибели(апоптоза;см.гл.12). Эйкозаноиды передают сигналы соседним клеткам Эйкозацоиды — это паракринные гормоны, вещества, которые действуют только на клетки, расположенные вблизи от места синтеза гормона, вместо того чтобы транспортироваться кровью и действовать па клетки других тканей или органов.
Эти производные жирных кислот оказывают разнообразные сильные эффектны па ткани позвоночных. Известно, что опи участвуют в репродуктивной функт!ии; в воспалении, лихорадке и боли, которые связаны с повреждением или болезнью; в образовании кровяных сгустков и н регуляции кровяного давления; в секреции кислоты в желудке и во множестве других процессов, как у здорового человека, так при ряле заболеваний. Все эйкозапоиды — производные арахидоиовой кислоты (20:4(Л "л"'")) (рис. 10-18), 20-углеродиой полииепасыщеипой жирной кислоты, от которой оии и получили свое общее название (греч. еглоя — двадцать).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
