- •Глава 6. Химия и обмен липидов Клинико-лабораторное значение
- •В зависимости от функций в организме различают две группы липидов:
- •По химическому строению липиды разделяют на омыляемые и неомыляемые
- •Nb! Жирные кислоты - это алифатические карбоновые кислоты
- •Nb! Некоторые липиды могут гидролизоваться щелочью
- •Nb! Свойства ацилглицеролов зависят от их состава
- •Nb! Функции ацилглицеролов в организме многообразны
- •Nb! Воска выполняют защитные функции
- •Nb! Сложные липиды - главные компоненты биологических мембран
- •Nb! Фосфолипиды - сложные липиды, содержащие фосфор
- •Nb! Сфингофосфолипиды содержат в своем составе сфингозин
- •Плазмалогены - эфирные производные глицерофосфолипидов
- •Nb! Гликолипиды - сфинголипиды, содержащие углеводы
- •Nb! Сульфолипиды – гликолипиды, содержащие остаток серной кислоты
- •Nb! Неомыляемые липиды не гидролизуются щелочью
- •Высшие спирты
- •Высшие углеводороды - производные изопрена
- •Nb! Простагландины - продукты окисления жирных кислот
- •Nb! Желчные кислоты образуются в печени из эфиров холестерола
- •Nb! Переваривание липидов катализирует липаза
- •Nb! Продукты гидролиза липидов участвуют в образовании мицелл
- •Основная часть всосавшихся в тонком кишечнике липидов принимает участие в ресинтезе таг.
- •Nb! Липиды транспортируются в крови в составе липопротеинов
- •Такая конфигурация является высоко устойчивой и облегчает растворимость микрокапель неполярных липидов. Номенклатура и характеристика лп
- •Nb! Липиды, поступившие из кишечника (экзогенные), транспортируются в кровотоке в составе хм
- •Nb! Липиды, синтезированные в печени (эндогенные), транспортируются в форме лпонп и лпвп
- •Роль липопротеинов плазмы крови в развитии атеросклероза
- •Липопротеин (а)
- •Наследственные нарушения обмена липопротеинов плазмы крови
- •Источники, депонирование, высвобождение и транспорт жирных кислот в организме
- •Расходование жирных кислот
- •Окисление жирных кислот
- •Nb! Энергетический выход -окисления жирных кислот зависит от длины углеводородной цепи.
- •Регуляция -окисления
- •Биосинтез жирных кислот
- •Особенность синтеза жирных кислот грудного молока
- •Происхождение ненасыщенных жирных кислот в клетках организма, метаболизм арахидоновой кислоты
- •Эйкозаноиды, или липидные гормоны
- •Синтез фосфолипидов
- •Сурфактант легких
- •Разрушение веществ в лизосомах и лизосомальные заболевания, вызванные недостатком ферментов
- •Общие аспекты обмена холестерола в организме, биосинтез холестерола
- •Образование и утилизация кетоновых тел
Глава 6. Химия и обмен липидов Клинико-лабораторное значение
В организме липиды выполняют функцию непосредственного и запасного источника энергии, участвуют в терморегуляции, хорошие электрические изоляторы. Вместе с белками обеспечивают формирование мембран. Они являются важной составной частью пищевых продуктов, и некоторые из них незаменимы в питании. Целый ряд заболеваний обусловлен нарушением липидного обмена. Важнейшими среди них следует назвать атеросклероз и ожирение. Заболевания сердечно-сосудистой системы, как следствие атеросклероза, занимают первое место в структуре смертности в мире. Большое значение имеет также понимание роли липидов в рациональном питании и в поддержании здоровья. Плохо растворяясь в воде, липиды требуют особых подходов при их выделении и разделении. Важное место в исследовании липидов занимают неполярные растворители, а для разделения их широко используют методы хроматографии.
Липиды определяют как органические вещества, которые: 1) плохо растворимы или нерастворимы в воде, но растворяются в органических растворителях;2) являются настоящими или потенциальными эфирами жирных кислот; 3)усваиваются и используются живыми организмами.
В зависимости от функций в организме различают две группы липидов:
Резервные липиды (жиры жировых депо), их количество и состав непостоянны, зависят от режима питания и физического состояния организма.
Структурные липиды — их количество и состав в организме строго постоянны, генетически обусловлены и в норме не зависят от режима питания, функционального состояния организма.
По химическому строению липиды разделяют на омыляемые и неомыляемые
|
|
Липиды |
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
Омыляемые |
|
|
|
Неомыляемые |
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
Простые |
|
Сложные |
Высшие жирные кислоты |
Высшие Стероиды спирты Стеролы Стероидные (холестерол) гормоны и др. |
Полиизопреноидные соединения(терпеноиды, каротиноиды) |
Воска |
Нейтральные жиры (моно-, ди- и триацилглицеролы, диольные липиды) |
|
Фосфолипиды |
Гликолипиды |
Cульфолипиды |
| |||
|
|
Глицерофосфолипиды |
Сфингофоcфатиды |
Цереброзиды |
Ганглиозиды |
Фосфатидилэтаноламины |
Фосфати-дилхолины |
Фосфати-дилсери-ны |
Фосфатидилинозитолы |
Фосфати-дилглицеролы |
Дифосфатидилглицеролы (кардиолипины) |
Плазмалоге-ны |
Nb! Жирные кислоты - это алифатические карбоновые кислоты
Жирные кислоты служат своеобразными строительными блоками для большинства липидов. Они являются алифатическими карбоновыми кислотами. В общем виде формула жирной кислоты выглядит следующим образом:
В настоящее время из живых организмов выделено свыше 70 жирных кислот. Всех их можно разделить на две большие группы: 1) насыщенные жирные кислоты; 2) ненасыщенные жирные кислоты (содержат в составе углеродного скелета ацила одну или несколько двойных связей). Cмесь жирных кислот, получаемая при гидролизе липидов из различных природных источников, обычно содержит как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты.
В зависимости от числа углеродных атомов в составе жирной кислоты различают короткоцепочечные жирные кислоты (радикал содержит от 2 до 4 углеродных атомов), среднецепочечные жирные кислоты (радикал содержит от 6 до 12 углеродных атомов), длинноцепочечные жирные кислоты (радикал содержит от 14 до 22 углеродных атомов) и жирные кислоты с очень длинной цепью (от 24 до 26 углеродных атомов). В типичных липидах животного происхождения преобладают жирные кислоты с длинной углеродной цепью, содержащей обычно четное число атомов углерода (от 14 до 24), для которых также употребим термин "высшие жирные кислоты". Среднецепочечные жирные кислоты, также как, и кислоты с очень длинной цепью, встречаются в организме лишь в небольших количествах. Что касается короткоцепочечных жирных кислот, то они вообще редко встречаются в составе липидов животных.
Самой распространенной насыщенной жирной кислотой является пальмитиновая (С16), второе место занимает стеариновая кислота (С18) (табл.6.1).
Для названия ненасыщенных жирных кислот наиболее удобна ω-номенклатура, в соответствии с которой структура любой ненасыщенной жирной кислоты может быть выражена тремя цифрами : длиной цепи (количеством углеродных атомов), количеством двойных связей и количеством углеродных атомов между двойной связью и метильной группой (ω-углеродом)1. Наличие двойной связи может быть также обозначено цифрой, указывающей начало двойной связи, считая с карбоксильного конца молекулы:
Олеиновая кислота (18:1 ω9),или цис - 9 - октадеценовая кислота.
Линолевая кислота (18:2 ω6), или цис-9-цис-12-октадекадиеновая кислота.
Линоленовая кислота (18:3 ω3), или цис-9, цис-12, цис-15-октадекатриеновая кислота.
Арахидоновая кислота (20:4 ω6), или (эйкозатетраен-5,8,11,14-овая кислота), цис-5, цис-8, цис-11, цис-14- эйкозатетраеновая кислота. Молекулярные модели пальмитиновой и линолевой кислот показаны на рис.6.1.
Рис.6.1. Молекулярные модели пальмитиновой и линоленовой кислот
Таблица 6.1. Некоторые природные жирные кислоты, преобладающие в животных жирах
Тривиальное название |
Название по женевской номенклатуре |
Структурная формула |
Насыщенные жирные кислоты | ||
1.Пальмитиновая |
н-Гексадекановая |
СН3-(СН2)14СООН |
2.Стеариновая |
н-Октадекановая |
СН3-(СН2)16СООН |
Ненасыщенные жирные кислоты | ||
1.Пальмитоолеиновая |
9-Гексадеценовая |
СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)7-СООН |
2.Олеиновая |
цис-9-Октадеце-новая |
СН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН |
3.Линолевая |
Цис,цис-9,12-Октадекадиеновая |
СН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН |
4.Линоленовая |
5,8,11,14-Эйкозантетраеновая |
СН3-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН- (СН2)7-СООН |
Характерно, что все двойные связи в составе жирных кислот организма имеют цис-конфигурацию (рис.6.2). Двумя преобладающими мононенасыщенными жирными кислотами животных липидов являются олеиновая и пальмитолеиновая. Олеиновая кислота наиболее
Рис.6.2. Конфигурация двойной связи в составе ненасыщенных жирных кислот животных липидов
широко распространена в природе и преобладает в количественном отношении. Среди полиненасыщенных жирных кислот в тканях млекопитающих наиболее часто встречается линолевая кислота, содержащая две двойные связи, линоленовая - с тремя двойными связями и арахидоновая - с четырьмя двойными связями. Ненасыщенность жирных кислот существенно влияет на их свойства. С увеличением числа двойных связей снижается температура плавления жирных кислот, возрастает их растворимость в неполярных растворителях. Все ненасыщенные жирные кислоты, встречающиеся в природе, при комнатной температуре являются жидкостями.