2.2 Стероиды
Стероиды широко распространены в природе и выполняют в организме человека самые разнообразные функции. Стероидная природа характерна для желчных кислот, мужских и женских половых гормонов, гормонов коры надпочечников. Холестерин входит в состав клеточных мембран и определяет такое их важное свойство как микровязкость. В настоящее время известно более 20 000 стероидов.
Стероиды имеют циклическое строение. В основе их структуры лежит структура циклопентанопергидрофенантрена (стерана), состоящего из трех конденсированных циклогексановых колец (А, В, С) и циклопентанового кольца D.
Характерной особенностью биогенных стероидов является наличие кислородсодержащего заместителя при С3, «ангулярных» С18- и С19-метильных групп, а также алифатического заместителя R при С17. Величина этого радикала является одним из критериев классификации стероидов.
Незамещенный стеран содержит 6 ассиметрических атомов углерода и, поэтому, может обладать 26=64 стереоизоерами. С введением заместителей к любым неузловым атомам число стереизомеров еще более увеличивается. Сочленение колец A-B, B-C, C-D может быть как цис-, так и транс-. Однако, в природных стероидах кольца В-С всегда, а кольца C-D почти всегода сочленены в транс-конфигурации, в то время как кольца А-В могут иметь как цис-, так и транс-сочленение. Все циклогексановые кольца находятся в форме кресла.
Положение атомов водорода или заместителей снизу или сверху условной плоскости обозначается соответственно α и β. Стереохимия сочленений колец А-В указывается по ориентации атома водорода в 5-м положении (см. рисунок выше).
Циклический скелет стероидов достаточно жесткий и для него нехарактерны конформационные переходы, меняющие пространственное расположение заместителей.
При обычном написании формул стероидов циклический скелет принято изображать плоским. Заместители и атомы водорода будут при таком изображении располагаться либо над плоскостью рисунка (β-конфигурация), либо под ней (α-конфигурация).
Типичными представителями стероидов являются холестерол (стерины), холевая кислота (желчные кислоты), эстрадиол и тестостерон (половые гормоны), кортикостерон (гормон коры надпочечников глюкокортикоидного ряда).
Холестерол – наиболее распространенный представитель стеринов. Особенностью его структуры является наличие двойной связи между С5 и С6 атомами углерода.
При ее восстановлении образуется копростанол и холестанол. являющиеся стереоизомерами друг друга.
Очищенный холестерин – белое кристаллическое оптически активное вещество. В оргнизме встречается как в свободном состоянии, так и в виде сложного эфира. Из общего количества холистерина только 20% его поступает с пищей. Основная его часть синтезируется в организме de novo.
Ниже приводятся формулы некоторых наиболее важных желчных кислот и стероидных гормонов:
