
- •Федеральное агентство по образованию
- •Рецензенты:
- •Предисловие
- •Введение
- •Часть I. Основные классы химических соединений, входящие в состав живой материи глава 1. Белки
- •1.1. Функции белков
- •1.2. Аминокислотный состав белков
- •1.3.Структурная организация белков
- •1.4. Физико-химические свойства белков
- •1.5. Классификация белков
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 2. Нуклеиновые кислоты
- •2.1. Химический состав нуклеиновых кислот
- •2.2. Структура нуклеиновых кислот
- •2.2.1. Структура днк
- •2.2.2. Структура рнк
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 3. Ферменты
- •3.1. Классификация ферментов и номенклатура
- •3.2. Активный центр ферментов
- •3.3. Механизм действия ферментов
- •3.4. Кинетика ферментативных реакций
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 4. Витамины
- •4.1. Классификация витаминов
- •4.2. Витамины, растворимые в жирах
- •4.3. Витамины, растворимые в воде
- •4.4. Витаминоподобные вещества
- •4.5. Антивитамины
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 5. Углеводы
- •5.1. Классификация углеводов
- •5.2. Моносахариды
- •Моносахариды
- •5.3. Олигосахариды
- •5.4. Полисахариды
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 6. Липиды
- •6.1. Классификация липидов
- •6.2. Жирные кислоты
- •6.3. Глицериды
- •6.4. Воска
- •6.5. Фосфолипиды
- •6.6. Гликолипиды (гликосфинголипиды)
- •6.7. Стероиды
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 7. Гормоны
- •7.1. Классификация гормонов
- •7.2. Гормоны гипоталамуса
- •7.3. Гормоны гипофиза
- •7.3.3. Гормоны передней доли гипофиза.
- •7.4. Гормоны паращитовидных желез (паратгормоны)
- •7.5. Гормоны щитовидной железы
- •7.6. Гормоны поджелудочной железы
- •7.7. Гормоны надпочечников
- •7.8. Половые гормоны
- •7.9. Гормоны вилочковой железы
- •7.10. Гормоны насекомых
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 8. Молекулярные механизмы гормонального сигнала
- •8.1. Механизм действия стероидных гормонов
- •8.2. Механизм действия гормонов пептидной природы
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Часть II. Обмен веществ и энергии в организме
- •Глава 9. Обмен нуклеиновых кислот
- •9.1. Синтез пуриновых нуклеотидов.
- •9.2. Синтез пиримидиновых нуклеотидов
- •9.3. Биосинтез нуклеиновых кислот (биосинтез днк)
- •Распад нуклеиновых кислот
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 11. Обмен белков
- •10.1. Пути распада белков
- •10.2. Судьба всосавшихся аминокислот
- •10.3. Обезвреживание аммиака в организме
- •10.4. Биосинтез белка
- •Генетический кодовый «словарь»
- •10.4.1. Этапы синтеза белка
- •10.5. Регуляция синтеза белка
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 11. Обмен углеводов
- •11.1. Переваривание и всасывание углеводов
- •11.2. Синтез и распад гликогена
- •11.3. Окисление глюкозы
- •11.3.1. Гликолиз
- •Глюкоза Молочная кислота (2 мол)
- •11.3.2. Цикл Кребса
- •11.3.3. Цепь переноса электронов
- •11.4. Глюконеогенез
- •11.5. Пентозофосфатный путь окисления глюкозы
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 12. Обмен липидов
- •12.1. Переваривание и всасывание липидов
- •12.2. Окисление жирных кислот
- •12.3. Биосинтез жирных кислот
- •12.3.1. Биосинтез насыщенных жирных кислот
- •12.3.2. Биосинтез ненасыщенных жирных кислот
- •12.3.3. Синтез триглицеридов
- •12.3.4. Биосинтез холестерина
- •12.4. Нарушения липидного обмена
- •12.4.1. Ожирение
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 13. Биологическое окисление
- •13.1. Ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции
- •13.2. Классификация процессов биологического окисления
- •13.2.1. Свободное окисление
- •13.2.2. Окисление, сопряженное с фосфорилированием адф
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Глава 14. Взаимосвязь процессов обмена веществ
- •Вопросы и задачи
- •Рекомендуемая литература
- •Библиографический список
- •Глава12. Обмен липидов 127
- •Глава13 . Биологическое окисление 141
- •Глава14. Взаимосвязь обмена веществ 145
6.3. Глицериды
Глицериды (ацилглицерины, или ацилглицеролы) представляют собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот. Если жирными кислотами этерифицированы все тригидроксильные группы глицерина (ацильные радикалы R1, R2 и R3 могут быть одинаковы или различны), такое соединение называют триглицеридом (триацилглицерол), если две – диглицеридом (диацилглицерол) и, наконец, если этерифицирована одна группа – моноглицеридом (моноацилглицерол):
Наиболее распространенными являются триглицериды, называемые нейтральными жирами, или просто жирами. Нейтральные жиры находятся в организме либо в форме протоплазматического жира, являющегося структурным компонентом клеток, либо в форме запасного резервного жира.
Триглицериды называют простыми, если все три кислотных радикала принадлежат одной и той же жирной кислоте и смешанными, если разным жирным кислотам. Название смешанных триглецидов образуется в зависимости от входящих в их состав жирных кислот (например, 1-олео-2-пальмитостерарин, цифры указывают на связь остатка жирной кислоты с соответствующей спиртовой группой).
Свойства триглицеридов определяются в основном входящими в их состав жирными кислотами. Так, температура плавления триглицеридов повышается с увеличением числа и длины остатков насыщенных жирных кислот. Напротив, чем выше содержание ненасыщенных жирных кислот, или кислот с короткой цепью, тем ниже точка плавления. Животные жиры (сало) обычно содержат значительное количество насыщенных жирных кислот, благодаря чему при комнатной температуре они твердые. Жиры, в состав которых входит много ненасыщенных кислот, при обычной температуре жидкие и называются маслами.
6.4. Воска
Воска – сложные эфиры высших жирных кислот и высших одноатомных или двухатомных спиртов с числом атомов от 16 до 22:
Воска входят в состав жира, покрывающего кожу, шерсть, перья. У растений они входят в состав пленки, образующейся на поверхности листьев, стебле, плодов и стволов растений, предохраняя их от переувлажнения и высыхания, механических повреждений и неблагоприятного воздействия на них микробных ферментов. Природные воска (пчелиный воск, спермацет, ланолин) обычно содержат, кроме указанных сложных эфиров, некоторое количество свободных жирных кислот, спиртов и углеводорных атомов 2135.
6.5. Фосфолипиды
Фосфолипиды представляют собой сложные эфиры многоатомных спиртов глицерина или сфингозина с высшими жирными кислотами и фосфорной кислотой. В зависимости от того, какой спирт участвует в образовании фосфолипида, последние делят на 2 группы: глицерофосфолипиды и сфинголипиды.
Фосфолипиды играют важную роль в структуре и функции клеточных мембран, активизации мембранных и лизосомальных ферментов, в проведении нервных импульсов, свертывании крови, иммунологических реакциях, процессах регенерации тканей, в переносе электронов в цепи «дыхательных» ферментов.
Глицерофосфолипиды являются производными фосфатидной кислоты. В их состав входят глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота и обычно азотсодержащее соединения.
В этих формулах R1 и R2 радикалы высших жирных кислот,
а R3 чаще радикал азотистого основания
В зависимости от характера азотистого основания, присоединенного к фосфорной кислоте, глицерофосфолипиды подразделяются на фосфатидилхолины (лецитины), фосфатидилэтаноламины (кефалины) и фосфатидилсерины. В состав некоторых глицерофосфолипидов вместо азотсодержащих соединений входит не содержащий азота шестиуглеродный циклический спирт – инозит (инозитол).
В молекуле фосфатидилхолина (лецитина) одна из трех гидроксильных групп глицерина связана с фосфорной кислотой, которая в свою очередь соединена эфирной связью с азотистым основанием – холином:
Лецитины широко представлены в клетках различных тканей, они выполняют как метаболитические, так и структурные функции в мембранах. Дипальмитиллецитин – очень эффективный поверхностный агент, снижающий поверхностное натяжение и тем самым препятствующий слипанию внутренних поверхностей дыхательных путей в легких. Его отсутствие в легких недоношенных новорожденных приводит к развитию синдрома дыхательной недостаточности.
Фосфатидилэтаноламины (кефалины) отличаются только тем, что у них холин заменен этаноламином
Они также являются главными компонентами мембран клеток.
В тканях находится также родственный кефалину фосфолипид, содержащий вместо этаноламина остаток серина – фосфатидилсерин. Его значение определяется тем, что они участвуют в синтезе фосфатидилэтаноламинов.
Фосфатидилинозитолы относятся к группе производных фосфатидной кислоты, но не содержат азота; в составе имеют спирт инозитол:
Фосфаинозитолы широко распространены в природе. Они обнаружены у животных, растений и микроорганизмов. Фофатидилинозитол-4,5-бифосфат является важным компонентом фосфолипидов, входящих в состав клеточных мембран; при стимуляции соответствующим гормоном он расщепляется на диацилглицерол и инозитолтрифосфат – оба эти соединения действуют как внутриклеточные, или вторичные посредники.
Плазмалогены вместо одного остатка высшей жирной кислоты содержат остаток , -ненасыщенного спирта, который образует простую связь с гидроксильной группой глицерина. При кислом гидролизе плазмалогенов образуются «жирные» альдегиды, называемые плазмалями, что и легло в основу термина «плазмалоген». На долю этих соединений приходится до 10% фосфолипидов мозга и мышечной ткани.
Своеобразным представителем глицерофосфолипидов является кардиолипин, впервые выделенный из сердечной мышцы. В кардиолипине две молекулы фосфатидной кислоты связаны с помощью одной молекулы глицерина. Кардиолипин локализован во внутренней мембране митохондрий.
Среди сфинголипидов наиболее распространенными являются сфингомиелины. Они находятся в мембранах животных и растительных клеток; богата ими нервная ткань. При гидролизе сфингомиелины образуют одну молекулу жирной кислоты, молекулу двухатомного ненасыщенного спирта спирта сфингозина, молекулу азотистого основания и молекулу фосфорной кислоты.