Литература / учебное пособие
.pdf
|
6. ЛИПИДЫ (ЖИРЫ) |
Л |
ипиды представляют собой обширную г |
ра |
зличающихся по своей химическо |
д |
ля соединений этого класса не су |
нов |
ном, липиды характеризуются нерас |
не |
полярных растворителях, содержа |
О |
днако среди липидов имеются пре |
т |
воряются в воде. |
Л |
ипиды играют важнейшую роль в про |
в |
лияют на проницаемость биологи |
поне |
нтом, участвуют в передаче нервного |
ным |
источником энергии в организме ли |
в |
ании, либо в форме запасов жир |
липид |
ов заключается в создании термоизол |
ра |
стений, защите органов и тканей от |
6. |
1. Классификация липидов |
Н |
аибольшее распространение получила кл |
с |
труктурных особенностях липидо |
нов |
ных класса: |
- |
простые липиды (глицериды, во |
жирны |
х кислот с различными спиртами; |
- |
сложные липиды (фосфолипиды, |
а |
минолипиды), представляющие |
с |
пиртами, дополнительно содержа |
К |
роме того, выделяют предшестве |
с |
лоты, альдегиды жирных кислот, |
г |
ормоны). |
|
6.2. Глицериды |
Гл |
ицериды представляют собой сложные |
г |
лицерина и высших жирных кисл |
в |
аны все три гидроксильные групп |
м |
огут быть одинаковы или различн |
рид |
ом, если две – диглицеридом и, нако |
– |
моноглицеридом. |
Н |
аиболее распространенными являются т |
ю |
тся нейтральными жирами или пр |
рид |
ах могут быть насыщенными и нен |
42
встречаются пальмитиновая, стеариновая и олеиновая. Если все три кислотных радикала принадлежат одной и той же жирной кислоте, то такие триглицериды называют простыми (например, трипальмитин, тристеарин, триолеин и т.д.), если разным жирным кислотам, то смешанными.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
H |
|
|
CH |
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
R1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
H2 OH |
|
H |
|
|
CH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
H2 OH |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
глицерин |
|
|
|
|
|
моноглицерид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|||||||||
|
|
O |
|
CH2 |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
C |
|
R1 |
|
|
O |
|
|
|
|
CH2 |
|
O |
|
C |
|
R1 |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
R |
|
C |
|
2O |
|
|
CH |
|
|
|
|
|
R |
|
C |
|
2O |
|
CH |
|
|
|
|
|
|
|
O |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
H2 OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2R3O |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
диглицерид |
|
|
|
|
|
триглицерид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глицериды способны вступать во все химические реакции, свойствен
с |
ложным эфирам. Наибольшее биологическое значение имеет р |
з |
а, в результате которой из триглицеридов образуются глицер |
с |
лоты. Этот процесс может происходить как при ферментати |
т |
ак и при действии кислот или щелочей. |
6.3.Воска
Воска являются сложными эфирами высших жирных кислот и высш
од |
ноатомных или двухатомных спиртов с числом углеродных ат |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
22. |
|
|
|
|
|
|
|
Их общие формулы имеют вид: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
||||||||
R |
|
|
|
|
|
|
|
1 O CRR2CH |
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
R2 |
1 |
|
C |
|
|
CH2 |
|
O |
|
C |
|
R2 R H |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C R3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C R |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
O |
Воска могут входить в состав жира, покрывающего кожу, шерсть, перья.
Урастений 80% от всех липидов, образующих пленку на поверхности листьев и
плод |
ов, составляют воска. Известно также, что воска являются нормальными |
м |
етаболитами некоторых микроорганизмов. Природные воска (например, пче- |
линый воск, спермацет, ланолин) обычно содержат, кроме указанных сложных
эфиров, некоторое количество свободных жирных кислот, спиртов и углеводо-
род |
ов с числом углеродных атомов 21–35. |
43
|
6.4. Фосфолипиды |
Ф |
осфолипиды представляют собой сл |
т |
ов глицерина или сфингозин |
к |
ислотой. В состав фосфолип |
т |
акие как холин, этаноламин и |
в |
образовании фосфолипида п |
пид |
называется глицерофосфолипи |
с |
пирта выступает сфингозин, |
л |
ипидом. |
Гл |
ицерофосфолипиды являются произв |
их |
состав входят глицерин, жир |
а |
зотсодержащие соединения. |
с |
ледующий вид: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|||||||
|
|
O C |
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
C |
|
R1 |
H2 |
|
|
O CH2 |
|
O |
|
|
C |
|
R1 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
R |
|
C |
|
2O |
|
C |
|
|
|
|
O |
H R |
|
C |
|
2O |
|
CH |
|
|
|
|
O |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PH2OHO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
PH2OOR3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O- |
|||||||||||
|
фосфатидная кислота |
|
глицерофосфолипид |
Вэтих формулах R1 и R2– радикалы высших жирных кислот, a R3 – чаще
ра |
дикал азотистого соединения. Для всех глицерофосфолипидов характе |
что одна часть их молекул (радикалы R1 и R2 ) обладает выраженной гид
нос |
тью, в то время как другая часть гидрофильна благодаря отрицательном |
з |
аряду фосфорной кислоты и положительному заряду радикала R3. |
Из всех липидов глицерофосфолипиды обладают полярными свойствами.
При помещении глицерофосфолипидов в воду в истинный раствор пере
лиш |
ь небольшая их часть, основная же масса липидов находится в виде мицелл |
С |
фингофосфолипиды (к числу наиболее распространенных относятся |
с |
фингомиелины) в основном находятся в мембранах животных и растите |
к |
леток. Они обнаружены также в почках, печени и других органах. Осо |
богата ими нервная ткань. При гидролизе они в основном образуют одну
к |
улу жирной кислоты и одну молекулу двухатомного ненасыщенного |
( |
сфингозина). Кроме того, образуются азотистое основание (холин) и мо |
фосфорной кислоты. Исходя из этого, их общую формулу представляют
дующим образом:
44
CH3 (CH2)12 CH CH CH CH NH C R
OH CH2 |
O |
O |
|
P |
O O- |
O |
CH2 CH2 N+(CH3 |
сф |
ингомиелин |
О
г
с
рица
“
т
в
з
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH |
|
CH2OH |
CH3 |
|
(CH2)14 CH |
|
CH |
|
CH2OH |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
NH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH NH2 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
сфингозин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дигидросфингозин |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
6.5. Гликолипиды (гликосфинголипиды) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ликолипиды особенно широко представлены в нервной ткани |
||||||||||||||||||||||||||||
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
озга. Простейшими гликосфинголипидами являются га |
|||||||||||||||||||||||
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
люкозилцерамиды. В состав галактозилцерамидов |
|||||||||||||||||||||||
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
алактоза), которая связана эфирной связью с гидроксил |
|||||||||||||||||||||||
пирт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а сфингозина. Кроме того, в составе галактозилцерамида и |
||||||||||||||||||||||||||
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ислота. Структурная формула галактозилцерамида имеет |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
H3 |
|
|
|
|
(CH2)12 |
|
|
CH |
|
CNH |
CH CH(OH) |
|
(CH2)21 CH3 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH O
CH2OH
O H O O CH2 HR
3
HOH
45
|
Глюкозилцерамиды в отличие от галактозилцерамидов вместо остатка га- |
ла |
ктозы имеют остаток глюкозы. |
6.6.Стероиды
Вотличие от вышеперечисленных подклассов липидов, стероиды не гидролиз уются с освобождением жирных кислот. Общая структурная основа сте-
роид ов имеет вид:
|
К стероидам относятся гормоны коркового вещества надпочечников, |
же |
лчные кислоты, витамины группы D, сердечные гликозиды и другие соеди- |
не |
ния. В организме человека важное место среди стероидов занимают стерины |
Главным представителем стеринов является холестерин:
Кольцевая структура холестерина отличается значительной жесткостью,
тогда как боковая цепь - относительной подвижностью. Холестерин содержит
спиртовую гидроксильную группу при С-3 и разветвленную алифатическую
це |
пь из 8 атомов углерода при С-17. Гидроксильная группа при С-3 может быть |
э |
терифицирована высшей жирной кислотой. При этом образуются эфиры холе- |
стерина (холестериды):
46
Каждая клетка в организме млекопитающих содержит холестерин. Нахо-
дясь в составе мембран клеток, неэтерифицированный холестерин вместе с
фосфолипидами и белками обеспечивает избирательную проницаемость кле-
точной мембраны и оказывает регулирующее влияние на её состояние и на ак-
тивность связанных с ней ферментов. В цитоплазме холестерин находится пре-
им |
ущественно в виде эфиров с жирными кислотами. Холестерин является важ- |
не |
йшим источником образования в организме желчных кислот, а также стеро- |
ид |
ных гормонов (половых и кортикоидных). Не менее важная функция холе- |
стерина заключается в том, что под действием УФ-лучей он превращается в ор-
ганизме в витамин D3. Холестерин находится только в жирах животного проис
хождения. В растениях и дрожжах содержатся близкие по структуре к холесте-
рин |
у соединения, в том числе эргостерин, который является предшественни- |
ком витамина D:
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Кнорре Д. Г., Мызина С. Д. Биологическая химия. М.: Высш. шк., 1998. 479 с.
2.Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1998. 704 с.
3.Комов В. П., Шведова В. М. Биохимия. М.: Дрофа, 2004. 639 с.
4.Филиппович Ю. Б. Основы биохимии. М.: Высш. шк., 1983. 470 с.
5.Овчинников Ю. А. Биоорганическая химия. М.: Просвещение, 1987. 816 с.
6.Тюкавкина Н. А., Бауков Ю. И. Биоорганическая химия. М.: Дрофа, 2008. 543 с.
47
Уч |
ебное издание |
Иванов Анрей Михайлович Элькин Григорий Игоревич Грашин Роман Арикович
О |
СНОВЫ БИОХИМ |
У |
чебное пособие |
48