Надходження в організм і біосинтез

Надходить в організм разом з їжею , в основному з рибних продуктів, зелені , соєвих бобів і рису .

15. СФІНГОЛІПІДИ (грец. sphingo — стискаю, зв’язую й ліпіди) — мембранні ліпіди, які об’єднує наявність залишків сфінгозинових основ з D-еритро-конфігурацією. Вони можуть належати до фосфоліпідів (див. Ліпіди, Фосфоліпіди) і гліколіпідів (див. Гліколіпіди). До С. належать цераміди, фосфосфінголіпіди і глікосфінголіпіди. Фосфосфінголіпіди мають усі властивості фосфоліпідів; глікосфінголіпіди представлені цереброзидами і гангліозидами. Сфінгозинові основи із загальною формулою RCH(OH)CH(NH₂)CH₂OH різняться довжиною вуглецевих ланцюгів, ступенем насиченості, кількістю гідроксильних груп. Основні представники цих основ — довголанцюговий двоатомний ненасичений аміноспирт 4-сфінгенін (сфінгозин або 2-амінооктадецен-4-діол-1,3), сфінганін або дигідросфінгозин, 4-гідроксисфінганін або фітосфінгозин та їх С₂₀-гомологи. Основний ланцюг тваринних С. має подвійний зв’язок, а рослинних — додаткові спиртові групи.

Гліколіпіди – це ліпідні молекули, що належать до класу олігосахарідсодержащіх ліпідів, які виявляються тільки в зовнішній половині бішару, а їх цукрові групи орієнтовані до поверхні клітини. Гліколіпіди це сфінголіпіди, у яких до NH групі сфінгазіна приєднаний залишок РК, а до кисню сфінгазіна приєднані наступні групи: олігосахарідние ланцюга, Gal, Glc, GalNAc (нейрамінової кислоти) – гангліозид Gal або Glc – цереброзидів сульфосахара Glc-SO3H, Gal-SO3H – сульфоліпіди Гліколіпіди виявляються на поверхні всіх плазматичних мембран, однак їхня функція невідома. Гліколіпіди складають 5% ліпідних молекул зовнішнього моношару і сильно розрізняються у різних видів і навіть у різних тканинах одного виду. У тваринних клітинах вони синтезуються з сфингозина – довгого аміноспірта – і називаються глікосфінголіпідамі. Структура їх в цілому аналогічна структурі фосфоліпідів, утворених з гліцеролу. Всі гліколіпідние молекули розрізняються за кількістю цукрових залишків у їх полярних головах. Один з найпростіших гліколіпідів – галактоцереброзід

Галактоцереброзід (GALCER, галактозілцерамід)

Полярні голови нейтральних гліколіпідів містять від 1 до 15 і більше нейтральних цукрів. Деякі нейтральні гліколіпіди можна виявити лише в певних тканинах окремих видів тварин. Галактоцереброзід – один з найпростіших гліколіпідів, полярна голова якого складається тільки з однієї галактози . Галактозереброзід – це головний гліколіпіди мієліну, багатошаровою мембранної оболонки, що оточує нерви. Оскільки галактоцереброзід не присутній в значних кількостях в інших мембранах, це, можливо, означає, що він відіграє важливу роль у процесі мієлінізації. При активації лімфоцитів GalCer стимулює перенесення GTP на Ras, активує МАРК-кіназу Р44, стимулює фосфорилювання МАРК-кіназ МЕК і Raf [Abe, ea 1996]. см. галактозілцерамід: синтез і GalCer: гідроліз.

16 ГІДРОКСИКИСЛОТИ (оксикислоти, гідроксикарбонові кислоти) — органічні сполуки, які містять карбоксильну і гідроксильну групи.

Залежно від природи вуглеводневого радикала виділяють аліфатичні та ароматичні Г. (спиртокислоти, фенолокислоти). Кількість карбоксильних груп у молекулі Г. визначає основність, а загальна кількість гідроксильних груп (враховуючи і гідроксили, які входять до складу карбоксильних груп) — їх атомність. За взаємним положенням гідроксильної та карбоксильної груп в аліфатичних Г. розрізняють α-, β-, γ-, δ-Г. та ін. Для Г. широко застосовують тривіальні назви. Г. — безбарвні густі сиропоподібні рідини або кристалічні речовини, добрерозчинні  воді та органічних розчинниках. Більшість природних Г. містить один або кілька асиметричних атомів карбону й існує у вигляді оптичних ізомерів, вступає в реакції, характерні для карбонових кислот, спиртів, фенолів. Кислотні властивості виражені сильніше, ніж у відповідних карбонових кислот. Г. виявляють низку специ­фічних властивостей

17 Гліцеральдегід (гліцераль, гліцериновий альдегід, гліцероза, 2,3-дігідроксіпропаналь) - моносахарид з групи триоз з емпіричної формулою C3H6O3, належить до альдози. [1] Є найпростішим представником альдосахаров (Альдози) і єдиним цукром з групи альдотріоз.

Будова молекули [ред | правити вихідний текст]

Гліцеральдегід ізомерів діоксіацетона, відрізняючись від нього наявністю альдегідної групи замість кетонної. Так як гліцеральдегід має хіральний центр (асиметричний атом вуглецю С2) то, отже, він існує у вигляді двох енантіомерів з протилежною оптичним обертанням: D-(R-або +) і L-(S-чи -) стереоізомерів, а також рацемату ( еквімолярної суміші енантіомерів). Структура гліцеральдегід служить основою для номенклатури оптичних ізомерів вуглеводів.

18 Винна кислота (диоксиянтарна кислота, 2,3-дигідроксибутандіонова кислота) НООС-СН (ОН)-СН (ОН)-СООН — двоосновна оксикислота.

Відомі три стереоізомерних форми винної кислоти: D-(-)-енантіомер (зліва вгорі), L-(+)-енантіомер (справа вгорі) і мезо-форма (мезовинна кислота):

Рацемічна суміш енантіомерних винних кислот відома як виноградна кислота.

Винна кислота — поширена природня сполука. У значній кількості вона міститься в кислому соку багатьох фруктів, наприклад, у виноградному соку. Солі винної кислоти — тартрат. D-винну кислоту отримують дією мінеральних кислот на її кислу К-сіль (винний камінь), що утворюється при бродінні виноградного соку. Припіролізі D-винна кислота декарбоксулюєтся з утворенням піровиноградної СН3СОСООН і піровинної (метилянтарной) НООССН (СН3)-СН2СООН кислот. Вона відновлюється до янтарної кислоти, відновлює аміачний розчин AgNO3 до Ag; в лужному середовищі розчиняє Cu(ОН)₂ з утворенням прозорого яскраво-синього розчину — реактиву Фелінга.

Винна кислота -це безбарвні кристали білого порошку, що не мають запаху, але володіють дуже кислим смаком.

19 Саліци́лова кислота (від лат. salix — верба). Це безбарвна кристалічна органічна кислота широко використовується в органічному синтезі і функціонує як рослинний гормон. Вона є похідним метаболізму саліцилу. Найвідоміший препарат в лікуванні акне.

Саліцилова кислота легко розчинна в етанолі, діетиловому ефірі, малорозчинна в сірковуглеці.

Саліцилова кислота має формулу C₆H₄(OH)COOH, погано розчинна у воді (0,2 г на 100 мл Н₂О при 20 °C).

Є двухосновною кислотою: pK₁ = 2,7, pK₂ = 7,5.

Реакційна здатність бензольного ядра саліцилової кислоти визначається наявністю двох заступників з протилежними мезомерними і індуктивними ефектами: донорної гідроксильної і акцепторної карбоксильної: внаслідок саліцилова кислота значно легше бензойної, але не так активно, як фенол, вступає в реакції електрофільного заміщення внаслідок стабілізації проміжного σ-комплексу гідроксильною групою. При нагріванні саліцилова кислота декарбоксилюється до фенолу, у промисловості саліцилову кислоту зазвичай отримують зворотною реакцією — карбоксилювання феноляту натрію вуглекислим газом при 150–180 °C і тиску 5 атм 

Слід звернути увагу, що таке карбоксилювання фенолу, по-перше оборотно і, по-друге, істотну роль в карбоксилювання в орто-положення до фенольному гідроксилу грає ефект взаємодії координаційної зв'язку катіона лужного металу з кисневими лігандами з утворенням хелатообразного проміжного стану: так, в орто-положення з утворенням саліцилату карбоксилювання відбувається тільки у випадку фенолятів натрію і літію, у разі фенолятів калію, рубідію і цезію карбоксилювання йде по пара-положенню — катіони цих лужних металів мають більший радіус і координаційна стабілізація перехідного стану неможлива. Про оборотності реакції говорить також перегрупування дікалієвої солі саліцилової кислоти в дікаліевую сіль пара-гідроксібензойной кислоти і перетворення натрієвої солі пара-гідроксібензойной кислоти при нагріванні в динатрієву сіль саліцилової кислоти.

Таке хелатоутворення характерно для саліцилової кислоти. Якісний метод виявлення саліцилової кислоти заснований на утворенні інтенсивно пофарбованих у синьо-фіолетовий колір комплексів з хлоридом заліза (III).

Каталітичне гідрування на платині, а також відновлення натрієм в ізоаміловому спирті веде до утворення пімелінової кислоти HOOC(CH₂)₅COOH.

Саліцилова кислота синтезуються з амінокислоти фенілаланіну.

Вона також може бути отримана гідролізом аспірину (ацетилсаліцилова кислота) або метилсаліцилату з сильною кислотою або основою.

20 Вуглеводи — органічні сполуки зі змішаними функціями, що складаються із карбону, оксигену і гідрогену і за хімічною природою є полігідрокси- альдегідами або кетонами (тобто мають кілька гідроксильних груп і одну карбонільну) або перетворюються у них при гідролізі, більшість вуглеводів мають емпіричну формулу C_n(H₂O)_m, звідки і походить їхня назва («вуглець» + «вода»). Деякі похідні вуглеводів можуть також містити нітроген, сульфур, фосфор тощо. Вуглеводи є складовою частиною клітин усіх живих організмів і одним із чотирьох найбільших класів біомолекул на ряду із білками,ліпідами і нуклеїновими кислотами.

Три основні групи вуглеводів — це моносахариди, олігосахариди і полісахариди. Перші ще називають простими цукрами, їхні молекули складаються із однієї полігідрокси- альдегідної або кетонної одиниці, що містить переважно від 3-ох до 9-ти атомів карбону. Найпоширенішим у природі моносахаридом є глюкоза.

Прості цукри можуть об'єднуватись у короткі ланцюжки, найчастіше по два (дисахариди), за допомогою глікозидних зв'язківформуючи таким чином олігосахариди. Типовий приклад дисахариду — сахароза (буряковий або тростинний цукор). Олігосахариди із трьома і більше мономерними ланками у клітинах зазвичай не існують самостійно, а входять до складу сполук з невуглеводними речовинами. Низькомолекулярні вуглеводи (тобто моно- й олігосахариди) об'єднують під назвоюцукри, більшість індивідуальних сполук цієї групи мають назви із закінченням «-оза». Полісахариди — це полімери 20 і більше моносахаридних одиниць, інколи до кількох тисяч, вони можуть бути лінійними (як целюлоза) або розгалуженими (якглікоген).

Більше ніж половина органічного вуглецю на Землі існує у формі вуглеводів, вони є найпоширенішими органічними сполуками на нашій планеті. Щороку фотосинтезуючі організми перетворюють 100 мільярдів^[1] тон вуглекислого газу і води у целюлозу та інші речовини. У рослинах вуглеводи становлять до 80% сухої речовини, в організмі людини і тварини — до 2%^[2]. Для більшості гетеротрофів окиснення вуглеводів є центральним шляхом отримання енергії клітинами, так у дієті середньостатистичної людини першочерговим джерелом енергії є крохмаль і цукри. Багато полісахаридів виконують структурну роль — входять до складу клітинних стінок рослин, бактерій і грибів, сполучної тканини тварин. Інші вуглеводні полімери беруть участь у змащенні суглобів, забезпеченні розпізнавання і адгезії між клітинами. Вони також можуть входити до більших комплексів разом із білками чи ліпідами, так званих глікокон'югатів. Два моносахариди пентози — рибоза ідезоксирибоза — є структурними компонентами нуклеїнових кислот.

21 Моносахариди або монози — найпростіші вуглеводи, вони не піддаються гідролізу. Це безбарвні кристалічні сполуки, добре розчинні у воді, але не розчинні у неполярних розчинниках, переважно солодкі на смак. Типова будова молекули моносахариду така: нерозгалужений карбоновий скелет, що містить від 3-ох до 9-ти атомів, до одного із яких подвійним зв'язком приєднаний атом оксигену, формуючи карбонільну групу, до решти атоми оксигену приєднані одинарними зв'язками, формуючи гідроксильні групи. Якщо карбонільна група розташована на кінці молекули — сполука є альдозою, а якщо посередині — кетозою. Найпростіші моносахариди — це тріози (містять три атоми карбону): гліцеральдегід (альдотріоза) і дигідроксиацетон (кетотріоза). Прості цукри із 4-ма атомами карбону називаються тетрозами, з 5-ма — пентозами, 6-ма — гексозами, 7-ма — гептозами і так далі. Найпоширеніші у природі гексози, до цієї групи належить глюкоза (альдогекосза) і фруктоза (кетогексоза)^[3].

Стереоізомерія Всі моносахариди, крім дигідроксиацетону, містять хіральні атоми карбону, тобто такі до яких приєднані 4 різні замісники, через це можливе утворення стереоізомерів, кількість яких рівна 2ⁿ, де n — кількість хіральних атомів. Так для гліцеральдегіду існує два таких ізомери (2¹), що є точними дзеркальними відображеннями одне одного (енантіомерами) — d-гілцеральдегід і l-гліцеральдегід. Альдогексози мають 4 хіральні центри, і, відповідно, 16 стереозомерів. У восьми із них положення гідроксильної групи біля найдальшого від альдегідної групи атома карбону відповідає такому у d-гліцеральдегіду, вони є d-ізомерами, решта 8 —l-ізомерами. Більшість гексоз живих організмів належать до d-ряду. Моносахариди, що відрізняються положенням гідроксильної групи тільки біля одного атома карбону називаються епімерами, наприклад глюкоза і галактоза (відмінність біля C4)^[3].

Циклізація Якщо внаслідок циклізації утворюється 6-членний цикл, то сполука називатиметься піранозою (нагадує піранове кільце), якщо 5-членне — фуранозою (нагадує фуранове кільце). Для альдогексоз піранозна форма значно стабільніша ніж фуранозна, кетогексози і альдотетрози ж можуть формувати тільки 5-членні кільця^[4].

Відновні властивості[ред. • ред. код]

Карбонільна група моносахаридів може легко вступати у взаємодію з окисниками, перетворюючись при цьому в карбоксильну. Наприклад, глюкоза та інші прості цукри відновлюють іон Cu²⁺, продуктами реакції є альдонова кислота, що згодом перетворюється у суміш різних карбонових кислот. Ця взаємодія лежить в основі кількісного методу визначення відновних цукрів з реактивом Фелінга, що тривалий час використовувався для виявлення глюкози у сечі під час діагностикицукрового діабету^[3]. Альдози, на відміну від кетоз, також вступають в реакцію з реактивом Толленса, відновлюючи іони Ag⁺ з утворенням так званого «срібного дзеркала»^[6].