Глава 6, Заметка 9. Близнецовое образование
Нечетное число атомов углерода в циклической молекуле представляет одно из состояний, которое всегда приводит к появлению близнецового образования, поскольку противопоставление между положительным и отрицательным знаками придает одинаковый электрический заряд двум соседним атомам углерода. (РИС. 254) Корреляция положительного и отрицательного зарядов расположенных рядом атомов углерода, а также то, что молекулы уксусной кислоты использовались при синтезе молекулы, представляет дополнительный фактор индуцирования близнецового образования, даже в циклах с четным числом атомов углерода.
Рис. 250. Газохроматографический анализ пробы жирных кислот жира печени трески, демонстрирующий некоторые разнообразные составляющие.
Рис. 251. Газохроматографический анализ пробы жирных кислот жира печени трески после химической конъюгации. Не видно никаких различий между кривой Рисунка 250 и этой кривой, что указывает, учитывая меющиеся условия проведения анализа, на то, что конъюгированные члены не выявлены.
630 / RESEARCH IN PHYSIOPATHOLOGY
Рис. 252. Спектральный анализ пробы для газовой хроматографии, демонстрируемый на Рисунке 251, указывает на присутствие ди-, три-, тетра-, пента- и гексаеновых конъюгированных членов.
ЗАМЕТКА / 631
Глава 6, Заметка Связь арахидоновая кислота—стерин
Связь между арахидоновой кислотой и стеринами, которые все присутствуют в надпочечниках, прослеживалась по изменениям, происходившим в количестве указанных веществ при патологических процессах. Кролям выполняли внутривенные инъекции суспензии микробов медленно, вплоть до появления симптомов глубокого острого шока. Животные немедленно забивались путем кровопускания, а надпочечники и их кровь анализировались. Количество полиненасыщенных жирных кислот надпочечников заметно уменьшалось, а у некоторых животных они почти исчезали из указанных органов. В это же время количество тех же жирных кислот в циркулирующей крови заметно возрастало. Количество неомыляемых фракций и стеринов в надпочечниках не изменялось, по сравнению с животными контрольной группы. Казалось, что жирные кислоты перешли из надпочечников в общий кровоток в качестве первого ответа на вредоносное вмешательство.
Глава 6, Заметка 11. Стероиды, производные от арахидоновой кислоты
Изучение связи между стероидами и определенными жирными кислотами привело нас к гипотезе, в соответствии с которой некоторые стероиды являются сами производными жирных кислот. Хотя синтез холестерина из скалена (230) является весьма вероятным, он не представляет единственный источник для всех стероидов. Члены с цепью содержащей два углеродных атома, происходят от других веществ. Здесь мы приводим указанную гипотезу потому, что она также представляет пример иной важной роли, которую играют двойные связи, участвующие в процессе циклизации в организме.
В соответствии с предложенной нами гипотезой, полиненасыщенные жирные кислоты приводят к образованнию аллопрегнана, родительского стероида с двууглеродной боковой цепью.
РИС. 255 показывает разные фазы подобной трансформации, начиная с арахидоновой кислоты. Присутствие карбоксила и четырех двойных связей в молекуле арахидоновой кислоты приводит в некоторых атомах углерода к образованию особенно сильного энергетического заряда. Существует ряд сильно заряженных атомов углерода:
1) C1, благодаря своей связи с = 0 и — OH; 2) С2 и С3, благодаря процессу индукции, поскольку они находятся рядом с карбоксилом; и 3) С5 и С6 С8 и С9, С12 и С13, и С16 и С17, соответственно связанными двойными связями.
Благодаря взаимной индукции, все нечетные атомы углерода имеют положительный знак, а с четным - отрицательный, как следует из РИС π 255a. Из-за высокой гибкости алифатической цепи и присутствия атомов углерода с сильно положительным и отрицательным характером в одной и той же молекуле, наблюдается притяжение между сильно заряженными атомами углерода, имеющими противоположный знак в одной и той же молекуле. Это приводит, сначала, к сгибанию цепи, так что сильно заряженные атомы углерода с противоположными знаками будут обращены друг к другу. (РИС. 255b)
Затем, в качестве второго шага, поскольку указанные атомы углерода связаны двойными связями, соответствующие π электроны двойных связей послужат образованию632 / RESEARCH IN PHYSIOРАТНOLОGY
новой связи между обращенными друг к другу атомами углерода и, таким образом, закрывают циклы. Это будет происходить без потери или приобретения электронов. Эти три двойные связи между С5 и С6, С11 и С12, и С14 и С15 будут служить для закрытия указанных трех циклов. (РИС. 255c) Двойная связь между С8 и С9 будет способствовать высокой реактогенности С9. Как мы обнаружили, С9 арахидоновой кислоты соответствует С3 циклопентанофенантрена, что объясняет, почему этот атом углерода обладает высокоположительным характером, имея фиксированный кислород. Атом углерода карбоксила может быть использован, как для образования метиловой группы у С13 или, более правдоподобно, может утрачиваться в процессе декарбоксилирования, который благодаря самому себе, в указанном случае, будет индуцировать связь между С2 и С18 молекулы арахидоновой кислоты. Благодаря вмешательству сильного энергетического центра, закроется пентановый цикл, с приобретением двух одинаково заряженных атомов углерода. (РИС. 255d) Эти два метила, соответствующие С13 и С19 молекул стероидов, будут результатом дальнейшего процесса метилирования после образования полициклической молекулы. С2 и С6 арахидоновой кислоты будут особенно склонны иметь на себе фиксированной метиловую группу благодаря их электронному смещению, вследствие наличия новой связи.
Рис. 255. Гипотеза синтеза радикала аллопрегнана из арахидоновой кислоты. РИС. (a) демонстрирует относительное расположение двойных связей в молекуле арахидоновой кислоты. РИС. (b) демонстрирует, как молекула сгибается, благодаря притяжению между противоположно заряженными С2 и С15, С5 и С14, и С6 и С11. На РИС. (c) циклы закрываются с участием электронов, предоставляемых двойными связями, (d) Закрытие циклопентана происходит с появлением близнецового образования. Электроны двойной связи между С8 и С9 становятся доступными у С6 (С5 аллопрегнана) для реализации связи с кислородом у указанного атома углерода.
ЗАМЕТКА / 633
Указанная гипотеза объясняет биологическую связь между арахидоновой кислотой и кортикоидами. Надпочечники особенно богаты обоими. Синтез, происходящий при минимальной изменении имеющихся в наличии электронов и атомов, объясняет две наиважнейшие характеристики указанных кортикоидов, высокую энергетическую величину С3 и циклопентана с его близнецовым образованием. Предварительные эксперименты показали, что в препарате ткани надпочечников, арахидоновая кислота может преобразовываться в кортикоиды под влиянием адренокортикотропного гормона гипофиза (ACTH).