10.4.2. Сфинголипиды

Сфинголипиды представляют собой структурные аналоги глицерофосфолипидов, в которых вместо глицерина используется сфингозин. Другим примером сфинголипидов служат рассмотренные выше церамиды (см. 10.3.3).

Важную группу сфинголипидов составляют сфингомиелины, впервые обнаруженные в нервной ткани. В сфингомиелинах гидроксильная группа у С-1 церамида этерифицирована, как правило, фосфатом холина (реже фосфатом коламина), поэтому их можно отнести и к фосфолипидам.

10.4.3. Гликолипиды

Как можно судить по названию, соединения этой группы включают углеводные остатки (чаще D-галактозы, реже D-глюкозы) и не содержат остатка фосфорной кислоты. Типичные представители гликолипидов - цереброзиды и ганглиозиды - представляют собой сфингозинсодержащие липиды (поэтому их можно считать и сфинголипидами).

В цереброзидах остаток церамида связан с D-галактозой или D-глю- козой β-гликозидной связью. Цереброзиды (галактоцереброзиды, глюкоцереброзиды) входят в состав оболочек нервных клеток.

Ганглиозиды - богатые углеводами сложные липиды - впервые были выделены из серого вещества головного мозга. В структурном отношении ганглиозиды сходны с цереброзидами, отличаясь тем, что вместо моносахарида они содержат сложный олигосахарид, включающий по крайней мере один остаток V -ацетилнейраминовой кислоты (см. Приложение 11-2).

39) Жиры и масла, их химические превращения и физико-химические свойства.

Твердые триацилглицерины называют жирами, жидкие - маслами. Простые триацилглицерины содержат остатки одинаковых кислот, смешанные - различных.

В составе триацилглицеринов животного происхождения обычно преобладают остатки насыщенных кислот. Такие триацилглицерины, как правило, твердые вещества. Напротив, растительные масла содержат в основном остатки ненасыщенных кислот и имеют жидкую консистенцию.

Ниже приведены примеры нейтральных триацилглицеринов и указаны их систематические и (в скобках) обычно употребляемые тривиальные названия, основанные на названиях входящих в их состав жирных кислот.

40) Гликолипиды: классификация.

ГЛИКОЛИПИДЫ ( гликосфинголипиды) (от греч. glykys-сладкий и липиды), соед., построенные из липидного и углеводного фрагментов, соединенных ковалентной связью. Гликолипиды широко распространены в природе (они обнаружены в животных, растениях и микроорганизмах) и охватывают разнородные по структуре соединения.

Липиды этого класса являются производными церамидов ( при ацилировании сфингозина жирой кислотой образуется), спиртовая группа которых гликозилирована остатками 1 или нескольких углеводов. В зависимости от состава углеводного компонента их делят на цереброзиды и гангиозиды. Цереброзиды это церамидомоносахариды это галактозилцерамиды и глюкозилцерамиды. Гликозидная связь с углеводом идет бета конфигурацию. Ганглиозиды сложные сфиногипиды. Ганглиозиды — представители наиболее сложно построенных гликолипидов. Они представляют большое семейство мембранных липидов, выполняющих, по-видимому, рецепторные функции. Характерной особенностью ганглиозидов является наличие остатков N-ацетилнейраминовой кислоты. англиозиды— природные гликолипиды, содержащие остатки нейраминовой кислоты, сфингозин, галактозу, глюкозу и различные гексозамины; в значительном количестве присутствуют в мозге. Г. осуществляют в организме ряд важнейших функций: являются специфическими клеточными рецепторами ряда токсинов, бактерий и вирусов.

41) Жиры различного происхождения: особенности их жиро-кислотного состава.

Жиры – это сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот (стеариновой, пальмитиновой, линоленовой, олеиновой и др.). Синтез одного из жиров (тристеарина) можно представить схемой:

По происхождению жиры подразделяют на животные и растительные.

К животным жирам относят свиной и говяжий жиры, барсучье сало, жиры млекопитающих, рыбий жир.

Растительные жиры называют маслами. Известны соевое, подсолнечное, оливковое, облепиховое, кокосовое и другие масла.

В составе животных жиров преобладают остатки предельных кислот, а в составе растительных – остатки непредельных кислот.

Остатки карбоновых кислот могут быть одинаковыми (простые жиры) или различными (смешанные жиры).

По физическим свойствам жиры – легкоплавкие, твердые или жидкие вещества. Жиры нерастворимы в воде, зато хорошо растворяются в органических растворителях (ацетон, керосин, бензин).

Жиры не имеют точки плавления и плавятся в широком интервале температур. При высоких температурах жиры разлагаются. Плотность жиров меньше 1 г/мл, они бывают различными по окраске, впитывают запахи других веществ.

Химические свойства жиров определяются их принадлежностью к классу сложных эфиров. Поэтому наиболее характерная реакция жиров – гидролиз. Непредельные жиры могут вступать в реакцию окисления, например окисляются кислородом воздуха.

Реакция гидролиза жиров:

Уравнение реакции гидрирования жиров:

42) Фосфотидилхолин: расширение, структура, функции, свойства.

43) Стерины и стериды. Особенности строения, функции.

Стериды - эфиры стеринов и жирных кислот. Чаще всего встре­чаются эфиры холестерина. Они содержатся в продуктах животного про­исхождения (сливочном масле, желтках яиц, мозге). В организме челове­ка и животных большая часть холестерина (примерно 60-70%) находится в виде эфиров холестерина. В частности эфиры холестерина составляют ос­новную часть общего холестерина, входя в состав транспортных липопротеидов Возможно, эфиры холестерина - это своеобразная форма создания запасов холестерина в тканях. Ланолин (овечий воск) - жир овечьей шерсти также является стеридом (смесь жирнокислотных эфиров ланостерина и агностерина) и применяется в фармации в качестве мазе­вой основы для приготовления лекарственных мазей.

Стерины (стеролы) – производные стероидов, которые содержат 8–10 атомов углерода в боковой цепи, размещенной возле С17, гидроксильную группу в третьем положении цикла А и метильные группы возле С10 и С13 циклопентанпергидрофенантренового цикла. Стерины обнаружены в клетках животных (зоостерины), растений (фитостерины), грибах (микостерины), некоторых видов бактерий.

Наиболее важными представителями зоостеринов является холестерин, а фитостеринов – стигмастерин и ситостерин. В клетках дрожжей содержится эргостерол. Стерины – кристаллические вещества, хорошо растворимые в хлороформе, эфире, горячем спирте и практически не растворимы в воде. В организме стерины окисляются и образуются производные, которые называются стероидами.

Основная биологическая роль стеринов состоит в том, что они являются предшественниками многих биологически активных соединений – стероидных гормонов, витаминов, желчных кислот, сапонинов, экдизонов. Важная роль стеринов в формировании клеточных структур, в частности, клеточных мембран.В организмах высших животных и человека стерины содержатся в печени, нервной ткани, крови, подкожной жировой ткани.  Стерины принимают участие в образовании основных транспортных форм липидов. С высшими жирными кислотами стерины образуют важную группу простых липидов – стеридов, которые являются эфирами холестерина и высших жирных кислот.

Стериды представляют сложные эфиры, состоящие из полициклического спирта холестерина и жирных кислот. В основе молекулы холестерина лежит ядро циклопентанопергидрофенантрена. В ядро входят два вещества: полностью гидрированный фенантрен и циклопентан.

Производными циклопентанопергидрофенантрена являются следующие важные природные соединения: стерины и стериды, желчные кислоты, половые гормоны, гормоны коры надпочечников, витамины.

Стерины можно рассматривать как производные углеводорода холестана, состоящего из ядра циклопентанопергидрофенантрена, в котором имеются две метильные группы и боковая цепь из 8 углеродных атомов, присоединенная к кольцу циклопентана.

Первым и наиболее важным производным холестана ) является спирт холестерин (холестерол), представляющий собой 3-оксихолестаи, т. е. холестан, у которого в положении 3 один атом водорода замещен группой ОН, Поскольку холестерин имеет в положении 3 группу СН • ОН, он является вторичным спиртом. Холестерин (С27Н45ОН) — одноатомный вторичный полициклический алкоголь, всегда находящийся в тканях и жидкостях животных.

Очень много холестерина содержится в периферической нервной ткани и головном мозге (до 10—12%), в надпочечниках, лейкоцитах, сперме, яичном желтке и других тканях.

44) Строение, свойства высших жирных кислот входящих в состав липидов.

Высшие жирные кислоты (ВЖК). Многие высшие карбоновые кислоты были впервые выделены из жиров, поэтому они получили название жирных. Биологически важные жирные кислоты могут быть насыщенными (табл. 10.1) и ненасыщенными (табл. 10.2). Их общие структурные признаки:

•  являются монокарбоновыми;

•  содержат неразветвленную углеродную цепь;

•  включают четное число атомов углерода в цепи;

•  имеют цис-конфигурацию двойных связей (если они присутствуют).

Таблица 10.1. Основные насыщенные жирные кислоты липидов

В природных кислотах число атомов углерода колеблется от 4 до 22, но чаще встречаются кислоты с 16 или 18 атомами углеро-да. Ненасыщенные кислоты содержат одну или несколько двойных связей, имеющих цис-конфигурацию. Ближайшая к карбоксильной группе двойная связь обычно расположена между атомами С-9 и С-10. Если двойных связей несколько, то они отделены друг от друга метиленовой группой СН₂.

Таблица 10.2. Основные ненасыщенные жирные кислоты липидов

45) Триацилглицерин. Химические свойства.

Для характеристики природных жиров используют следующие показатели:

Йодное число- число граммов йода, которое связывается 100г жира. Чем больше ненасыщенных кислот в составе жира, тем больше йодное число. Для говяжьего жира оно равно 32-47, бараньего - 35-46, свиного – 46-66.

Кислотное число- число миллиграммов КОН, необходимое для нейтрализации 1 г, жира. Это число показывает, сколько в жире сво­бодных кислот.

Число омыления- число миллиграммов КОН, необходимое для нейтрализации всех жирных кислот, содержащихся в одном грамме жира, как свободных, так и связанных. Для говяжьего, бараньего и свиного жиров это число примерно одинаково.

46) Липиды- классификация, особенности распространения, свойства.

47) Гликолипиды - строение, функции.

Гликолипиды - сложные липиды, содержащие углеводный компонент. Простейшие гликолипиды - гликозилдиацилглицерины, в которых одна из спиртовых групп глицерина замещена моноса­харидом.

В животных тканях в большом количестве содержатся гликосфинголилиды; особенно много их в нервных клетках, где они, видимо, необходимы для нормальной электрической активности и передачи нерв­ных импульсов. К этим липидам относятся: цереброзиды, ганглиозиды, сульфолипиды.

Цереброзиды - содержат в качестве углеводного компо­нента галактозу или, что встречается очень редко, глюкозу. Эти липиды впервые были обнаружены в головном мозге, почему и получили такое название. Из жирных кислот в составе цереброзидов наиболее часто встречаются лигноцериновая, цереброновая, нервоновая и гидроксинервоновая кислоты.

Сульфолипиды - сульфатные производные цереброзидов. Суль­фатный остаток присоединяется к третьему гидроксилу галактозы. Суль­фолипиды обладают кислыми свойствами и участвуют в транспорте ка­тионов из мембраны нервных клеток и волокон.

Ганглиозиды в отличие от других гликосфинголипидов содержат олигосахарид, состоящий из разных моносахаридов. Компоненты и моле­кулярная масса их сильно варьируют. Богаты ганглиозидами клетки коры головного мозга.

48) Фосфатидилсерин – строение, функции.

Фосфатидилсерин — натуральный фосфолипид, структурный компонент внутреннего слоя клеточных мембран. Фосфатидилсерин состоит из аминокислоты серина и жирной кислоты. Это вещество составляет 7-10 % липидов нейронных клеток и непосредственно влияет на деятельность нервных клеток.

Фосфатидилсерин ускоряет процессы восстановления в организме, способствует снижению болей в мышцах.

Улучшает общее самочувствие и помогает лучше справляться со стрессом. Длительный приём фосфатидилсерина повышает выносливость и способность противостоять неблагоприятным факторам. Положительно влияет на функции мозга: улучшает долгосрочную и кратковременную память, нормализует эмоциональные и поведенческие реакции, а также помогает восстановлению мыслительных навыков.

Обладая мембранопротекторной активностью, фосфатидилсерин препятствует разрушению клеток головного мозга и необходим для поддержания ослабевающих с возрастом мыслительных функций.

49) Воски: строение.

Природные воски представляют собой пластичные легко размягчающиеся при нагревании продукты, большинство из которых плавится в интервале 40-90°С. 

50) Глицерофосфолипиды - классификация и их номенклатура, строение, функции.

51) Сложные липиды: строение, физико-химические свойства.