Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Справочник arrow Основы общей и биоорганической химии
Посмотреть оригинал

ЛИПИДЫ

Общая характеристика липидов и их классификация по составу

Обширная группа липидов объединяет разнообразные по химической природе вещества, обладающие общим физическим свойством гидрофобностыо (нерастворимостью в воде). Они растворимы в неполярных органических растворителях — спирте, эфире, бензине и т.д.

Однако некоторые липиды содержат гидрофильные группировки: ОН: СООН; NH2; Н2Р03 (остаток фосфорной кислоты), поэтому относятся к бифильным соединениям.

Липиды, содержащиеся в живых организмах, обычно называют жирами. Они представляют собой «липидную фракцию» живых систем, извлекаемую из тканей неполярными растворителями. По составу липиды можно разделить на омыляемые и неомыляемые. Первые являются сложными эфирами и при щелочном гидролизе образуют соли жирных кислот (мыла), неомыляемые не гидролизуются.

Липиды принято разделять на две группы: собственно жиры или триацилглицерины и жироподобные вещества, или липоиды.

Характеристика отдельных групп липидов

Однокомпонентные липиды

Характеристика однокомпонентных липидов приведена в главе 8. В этом разделе дана характеристика основным группам биогенных липидов. Классификация липидов по составу приведена в табл. 11.1.

К числу липидных компонентов, встречающихся в клетках в сравнительно небольшом количестве, принадлежат изопреноиды, молекулы которых представляют собой олигомеры пятиуглеродного углеводорода изопрена

Таблица 11.1

Классификация липидов по составу

Однокомпонент- ные липиды

Многокомпонентные липиды

простые

сложные

Высшие углеводороды.

Высшие органические спирты, альдегиды, кетоны. Изопреноиды. Высшие амино- спирты.

Высшие полиолы. Высшие жирные кислоты

Двухкомпонентные: сложные эфиры спирта и жирной кислоты:

  • • сложные эфиры одноатомных высокомолекулярных спиртов и жирных кислот (воски);
  • • сложные эфиры двухосновных спиртов (диолов)

и жирных кислот;

  • • сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот (жиры);
  • • сложные эфиры спирта стерана и жирных кислот (стероиды)

Сложные эфиры спирта и жирных кислот, содержащие еще какие-либо соединения не липидной природы.

Фосфолипиды:

  • • фосфорные эфиры диолов и жирных кислот;
  • • фосфорные эфиры триацилглицеринов

и аминоспиртов;

  • • сфингофосфолипиды. Гликолипиды:
  • • цереброзиды;
  • • церамидолигосахариды;
  • • ганглиозиды

Изопреноиды бывают ациклические — терпены или циклические — стерины. С точки зрения их состава и строения они относятся к неомыляемым липидам.

В некоторых растениях содержится большое число терпенов. Многие из них придают растениям свойственный им аромат и служат главными компонентами «душистых масел», получаемых из таких растений. Так, терпены гераниол, лимонен, ментол, цинен, камфора и карвон являются главными составными частями соответственно гераниевого, лимонного, мятного, скипидарного, камфорного и тми- нового масел. Предполагается, что те же соединения входят в систему «химической зашиты» насекомых, а также в феромоны — химические соединения, которые делают возможным общение между особями животных (от греч. pherein — переносить и hormone — возбуждать, стимулировать).

К биологически активным терпенам также относятся:

  • • ретинол (витамин А, антиксерофтальмический). Его недостаток приводит к ослаблению зрения и «куриной слепоте», нарушению нормального состояния кожи, снижению сопротивляемости глаз и кожи инфекционным заболеваниям;
  • • каротиноиды (провитамины А). Содержатся в моркови, помидорах и других «оранжевых» продуктах; способны в организме превращаться в витамин А;
  • • фитол (предшественник хлорофилла и филлохинона, витамина К, обладающего антигеморрагическим действием);
  • • природный каучук; он состоит из тысяч изопреновых единиц;
  • • сквален и ланостерин, играющие роль важных предшественников при биосинтезе холестерина.

Стерины — это производные спирта стерана. В их основе лежит циклопентанпергидрофенантреновое ядро, стерины содержат спиртовую группу при С-3 и разветвленную алифатическую цепь из восьми или большего числа атомов углерода при С-17.

Этот спирт является основой стероидов.

Высшие амииоспирты — сфингозины (основа сфинголипидов).

Свободные жирные кислоты содержатся в большинстве клеток и тканях в незначительном (следовом) количестве, в основном они входят в состав омыляемых липидов, т.е. сложных эфиров спиртов и жирных кислот.

Жирные кислоты — монокарбоновые, имеют неразветвленную углеводородную цепь и концевую карбоксильную группу и удовлетворяют простой формуле: R—СООН. Преобладающее большинство жирных кислот имеет четное число атомов углерода. Длина углеродной цепочки варьирует от двух (уксусная кислота СН3СООН) до 28 углеродных атомов (монтановая кислота СНз(СН2)2бСООН).

Жирные кислоты бывают насыщенные (с обшей формулой С„Н2„02) и ненасыщенные. Наиболее распространены насыщенные жирные кислоты с шестнадцатью (С,6) и восемнадцатью (С|8) атомами углерода: пальмитиновая СНз(СН2)|4СООН и стеариновая СНз(СН2)1бСООН.

Ненасыщенные жирные кислоты высших организмов чаще всего имеют двойную связь между 9-м и 10-м атомами углерода. По числу ненасыщенных связей они могут быть: моноеновые (одна связь), диеновые (две связи), триеновые и т.д. В таблице 11.2 приведены наиболее часто встречающиеся в липидной фракции ненасыщенные жирные кислоты.

Таблица 11.2

Представители ненасыщенных жирных кислот

Тривиальное название

Число атомов углерода

Число двойных связей

Положение

двойных

связей

Формула

Пальмито-

олеиновая

16

1

9-10

СНз(СН2)5СН=СН(СН2)7СООН

Олеиновая

18

1

9-10

СНз(СН2)7СН=СН(СН2)7СООН

Эруковая

22

1

13-14

СНз(СН2)7СН=СН(СН2),,СООН

Нервоновая

24

1

15-16

СНз(СН2)7СН=СН(СН2),зСООН

Линолевая

18

2

  • 9-10,
  • 12-13

СНз(СН2)4(СН=СНСН2)2(СН2)6СООН

Линолено-

вая

18

3

  • 9-10,
  • 12-13,
  • 15-16

СН,СН2(СН=СНСН2)з(СН2)6СООН

Арахидоно-

вая

20

4

  • 5-6,
  • 3-9,
  • 11-12,
  • 14-15

СНз(СН2)4(СН=СНСН2)4(СН2)2СООН

В липидах организма человека преобладают насыщенные жирные кислоты, на долю ненасыщенных приходится около одной трети. Ненасыщенные жирные кислоты в организме человека не синтезируются (кроме олеиновой), поэтому называются «незаменимыми», жизненно необходимыми, «эссенциальными» и объединяются под названием «витамин F». При их длительном отсутствии в пище животных наблюдается отставание в росте, выпадение волосяного покрова, поражение кожи.

По отношению к воде жирные кислоты — бифилы, однако преобладают гидрофобные свойства за счет углеводородного «хвоста» молекулы. Карбоксильная группа обеспечивает кислотные свойства; ненасыщенные жирные кислоты участвуют в реакциях присоединения по двойным связям, в частности водорода (реакция гидрогенизации), галогенов, кислорода:

Реакция гидрогенизации используется для превращения жидких растительных жиров (масел) в твердые (например, при производстве маргарина).

Присоединение кислорода по месту двойных связей приводит к образованию перекисных соединений, что происходит при «прогорка- нии» жиров, а также при повреждении липидов клеточных мембран свободными радикалами.

От физических свойств жирных кислот зависит и их биологическая активность: насыщенные кислоты — твердые, ненасыщенные — легкоплавкие, жидкие при стандартной температуре, поэтому быстрее усваиваются, транспортируются в организме и выводят холестерин, включаются в мембраны в составе сложных липидов, обогащают мозговые ткани, служат предшественниками биологически активных веществ — эйкозаноидов, в том числе простагландинов. Эйкозаноиды — сравнительно недавно выделенная группа регуляторов, предшественником которых является арахидоновая кислота. Они обладают чрезвычайно разносторонней физиологической активностью: регулируют сокращение гладкомышечных клеток (кровеносных сосудов, матки, бронхов); принимают участие в высвобождении продуктов внутриклеточного синтеза (НС1, гормонов, мукоидов); оказывают влияние на обмен в костной ткани, периферическую нервную систему, иммунную систему, передвижение лейкоцитов и тромбоцитов и т.д. Ненасыщенные жирные кислоты растворяют витамины A, D, Е, К (жирорастворимые), способствуя их усвоению. Ненасыщенными жирными кислотами богаты липиды растений и морских животных. Кислоты морских рыб — полиненасыщенные, имеют пять-шесть и более двойных связей.

Ставной жирной кислотой многих масел (подсолнечного, соевого, кукурузного, хлопкового) является линолевая кислота, ее содержание в них составляет 50—70%. Олеиновой кислоты больше всего в оливковом и салатном подсолнечном масле (около 80%). Арахидоновая кислота входит в состав фосфолипидов млекопитающих, ее получают чаше всего из печени.

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы