Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 165
Текст из файла (страница 165)
Существует три класса эйкозаноидов: простагланлипы, тромбоксаны и лейкотриеиы. 1508~ »»асть1. 10. Липиды О 1 С вЂ” О О О- Я НПВС ®,' О С На О Лсйкотриси А„ ОН Простагла»»»»и»»Е, »РОЕ,) О Сн Трок»бокса»» А, Рис. 10-18. Арахидоновая кислота и некоторые зйкозаноиды. Арахидоновая кислота (арахидонат-ион при рН 7) — предшественник зйкозаноидоа, включая простагландины, тромбоксаны и лейкотриены.
В простагландине Е» С-8 и С-12 арахидонат-иона соединены, образуя характерное пятичленное кольцо. В тромбоксане А, соединены С-8 и С-12, и е»це присутствует атом кислорода, так гто образуется шестичленное кольцо. Лейкотриен А„имеет три сопряженные двойные связи. Нестероидные противовоспалительные лекарственные средства (ННВС), такие как аспирин и ибупрофен, блокируют образование простагландинов и тромбоксанов из арахидонат-иона ингибируя фермент циклооксигена»у (простагландин-Н,-синтазу). Джон Вейн, Супе Бергстрем и Бенгт Самузльсон Простагландины (РС) содержа~ пятиуглсроднос кольцо, образованное из арахилоповой кислоты.
Их название происход»гг от предстательной железы (простаты), из которой они впервые были вылелсны Бенгтом Самуэльсоном и Сунс Вергстремом. Первоначально были определены двс группы простагландинов: РО — растворил»ь»с в эфире (англ. егле») н РОà — растворимыс в фосфатнол» (швед. /озуиг) буфорс. Кажлая группа содсржит многочисленные полтины, назьшасмые РПРь РОГ» и т. л.
Простагландины выполняют множество функций. Некоторыс из пих стимулируют сокращение глалкой мускулатуры матки прн мснструации и родах. Другис влия»от на кровоснабжепие отдельных органов, на цикл сна и бодрствования, па чувствительность ряда тканей к таким гормонам, как адреналин и глюкагон. Простаглапдипы третьей группы повышают температуру тела, приводя к лихорадочному состоянию, вызывают воспаление и боль. Тромбоксаны имеют шестичлсппое кольцо.
солсржащее эфирную связь. Они производятся тромбоцитами и участвуют в формировании О 1 3 'С О Лрахилононаи кислота СН» кровяных сгустков и в умсныпенпи кровотока к участку образования сгустка. Как было показано Джоном Всйном, НПВС, например аспирин, ибупрофеп и напрокссн, ишибируют фермент простагландиц-Нз-синтазу (циклооксигспаза, СОХ), который катализируст раннюю стат»»ю превращения арахнлонат-иона в простагландпны н трал»бокса»»ы (рис. 10-18, см. также рис. 21-15). Лейкотриень», впервые найденные в лейкоцитах, содержат три сопряженныс двойные связи. Это мощпыс биологически активные сигнальные вещсства.
Например, лсйкотрисн Пь произволнос лейкотриена Ао вызывает сокрап»ение мышцы, выстилак»щей дыхательные пути к легкому. Избыточная продукция лейкотриенов вызывает астматические спазмы, поэтому синтез лсйкотриенов является одной нз мишеней действия антиастматичсских средств, таких как преднизон. Сильное сокращение гладких мышц легких, которое пронсхолнт прн анафилактичсском шоке, у больных аллергией (сверхчувствительных к пчелиным укусаь», пенициллину или другим веществам) может иметь смертельный исход. ° 10.3 Лнпиды как сигнальные вещества, хофааторы н пигменты ]509] он он Стероиды — это окислеиные производные стеринов; они имеют стериновое ядро, ио в них отсутствует алкильная цепочка, связанная с кольцом О холестерина, поэтому они более полярны, чем холестерин.
Стероидные гормоны переносятся кровотоком (на белках-переносчиках) от места их образования к тканям-мишсням, где они проникают в клетки, связываются с высокоспецифическими рецеиторными белками в ядре и инициируют изменения в экспрессии генов и метаболнзме. Поскольку гормоны имеют очень высокое сродство к своим рецепторам, малых концентраций гормонов (наномолярных или меньше) достаточно, чтобы вызвать ответные реакции в тканях- мишенях. Главную группу стероидных гормонов составляют мужские и женские половые гормоны н гормоны кортизол и альдостерон, производимые корой надпочечников (рис. 10-19). Преднизон и преднизолон являются стероидными лекарственными препаратами с сильным противовоспалительным действием, которое отчасти связано с ингибированием высвобождения арахидонат-иона фосфолипазой Ат (рис.
10-18) и проистекающим отсюда иигибиронанием синтеза лейкотриснон, простагландинов и тромбоксанов. Они широко применяются в медицине, в том числе для лечения астмы и ревматоидного артрита. ° Сосудистые растения содержат похожее на стероиды вещество брассинолид (рис. 10-19)— нощный регулятор роста, увеличивающий скорость удлинения стебля и влияющий на ориентацию микрофибрил целлюлозы в клеточной стенке в процессе роста. НО О Тестостерон Эетрадиол Сн Он н ! О~! С=О сн,он С=О нсх он О о Альдостерон Кортиаол СнаОН С=О он СнаОН С=О ОН О О Нредннзон Нреднизолон НО НО О Врассннолнд (браеснностеронд) сосудистые растения используют тысячи летучих сигнальных веществ Растения синтезируют буквально тысячи различных липофильных веществ, летучих соединений, которые служат для привлечения опылителей, защиты от травоядных животных, привлечения организмов, защищающих растения от травоядных жинотных или служащих средствами связи с другими растениями.
Жасмонат, происходящий от жирной кислоты 18:3(Ьзлыз) в мембранных липидах, химически сходен с эйкозанондами животных тканей; он служит мощным сигнальным веществом, акгивиру- Стероидные гормоны передают сигналы между тканями И Рнс. 10-19. Стероиды — производные холестернна. Тестостерон, мужской половой гормон, вырабатывается в яичках. Зстраднол, один нз женских половых гормонов, вырабатывается в личинках и пдаценте. Кортнзол н альдостерон — гормоны, сннтезнрующнеся в коре надпочечников; онн регулируют метаболизм глюкозы н выведение солей. Предннзадон н предннзон — синтетические стеронды, применяемые как протнвовоспалнтельные лекарственные средства.
Брассннолнд — регулятор роста, обнаруженный в сосудистых растениях. 5! О) Часть 1. 10. Лнпнды которые необходимы для здоровья человека и других позвоночных, но не могут синтсзироваться этими животными и, следовательно, должны быть получены с пищей. В ранних исследованиях в области питания были выявлены два главных класса таких соединении: растворимые в неполярпых органических растворителях жирорастворимые витамины и водорастворимь)е витамины, которые можно экстрагировать из продуктов питания водными растворителями. Среди жирорастворимых витаминов — витамины А, 1), Е и К.
Все они изопреноидпые соединения, синтезирующиеся путем многократной конденсации изопреновых единиц. Витамины 1) и А выполняют роль предшественников гормонов. Витамин 1)з, или холекальциферол, обычно образуется в коже из 7-дегидрохолестерина в фотохимической реакции, запускаемой ультрафиолетовой (УФ) составляющей солнечного света (рис. 10-20, а). Витамин 1)з сам по себе не обладает биологической активностью, но пре- сн Сна=С вЂ” СН=Снэ Изоцрен Снэ н СН„ '(,„' ОБ НэС СНэ э„, б 7 4 б '-Дегндрохоасстсрнн 2 стахан (и коже) НО Хоаскааьцнфсрал (антамнн Оэ) Рмс. 10-20. Образование и метабоямзм витамина О,.
а) Холекальциферол (вктамкн О,) вырабатываетса в коже прк УФ-облучении 7-дегндрохолестеркна, приводящем к разрушению связи (показана розовым цветом). В печени к С-25 добавляется гкдрокснльнаа группа (розовый цвет); в почке второе гкдроксклкрованке по С-1 (розовый цвет) дает активный гормон 1,25-днгидрокснховеказьцкферол. Этот гормон регулирует метаболизм Са" в почках, кишечнике к скелете. 6) Поступающий с пищей витамин О предотвращает рахит — болезнь, когда-то распространенную в местах с холодным климатом, где тяжелая толстая одежда не пропускает УФ-компонент солнечного света, необходимый для производства витамина О, в коже. Здесь представлен фрагмент фрески «О пользе биохимических исследованкйа, выполненной Джоном Стюартом Карри в 1943 г.
на одной кз стен в здании биохимического факультета университета Висконсин-Мадисон, США. Люди к животные, изображенные слева, демонстрируют результат недостаточного питания (обраткте внимание на кривые ноги рахитичного мальчика). Справа изображены люди к животные, ставшие здоровымк благодаря результатам научных исследований, включая использование витамина О дза предотвращения к лечения рахита. эшим защиту растения в ответ па нанесенное насе:омыми повреждение.
Метиловый эфир жасмоната Кпадает характерным ароматом жасминового мас)а, которое широко используется в парфюмерии. г)ногис из летучих соединений, синтезируемь)х эастениями, являются производными жирных кисют или соединений, образующихся в результате :онденсации )итиуглсродцых изопреновых зве)ьев. Среди этих соединений можно назвать гсра)иол (характерный запах герани), р-пинен (сосна), )имоцен (лайм), ментол, карвон (см. рис. 1-23, а).
) итамины А и 0 — предшественники гормонов В первой трети ХХ в. главной целью исследований в области физиологической химии ыла идентификация витаминов — соединений, чснн 4, чкэх НО ОН 1,25-Днгнарокснхолекальцнфсрол (1,25-ангнлрокснантамнн Оэ) 10.3 Липиды как сигнальные вещества, кофакторы и пигменты (5111 окисление альлсгида в кислоту Рстнноевая — — ~ 1ормональный кислота сигнал в г апнтслнальпыс клетки СНа СН Сн ввлиммй свет СН '.
'На е СН Нервный импульс в мозг оквслевие спирта в азааегвл ." ы СН, ка мсплсння г ш( .!. СН; СН С; Я. 'С 11-цис-ретнналь (зрительный пигмент) в „Снисн Витамин А, (ретннол) ,.С, Н' "С Полностью транг;рсти пал ь На СН ))-Каротнгг ет Рис. 10-21. Витамин Ан его предшественник и производные. а) В-Каротин — предшественник витаиина А,. Иэопреновые сгруюурные единицы выделены красными пункгирныии линиями.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
