5.Жирные кислоты (алифатические кислоты)

Это многочисленная группа исключительно неразветвлённых одноосновных карбоновых кислот с открытой цепью. Название определяется, во-первых, химическими свойствами данной группы веществ, основанными на присутствии в их структуре карбоксильной группы, во-вторых, исторически основано на обнаружении их в природных жирах.Жирные кислоты могут быть насыщенными (только с одинарными связями между атомами углерода), ненасыщенными (с одной двойной связью между атомами углерода) и полиненасыщенными (с двумя и более двойными связями, находящимися, как правило через CH2-группу). Они различаются по количеству углеродных атомов в цепи, а также, в случае ненасыщенных кислот, по положению, конфигурации (как правило цис-) и количеству двойных связей. Жирные кислоты можно условно поделить на низшие (до семи атомов углерода), средние (восемь — двенадцать атомов углерода) и высшие (более двенадцати атомов углерода). Исходя из исторического названия данные вещества должны быть компонентами жиров. На сегодня это не так; термин «жирные кислоты» подразумевает под собой более широкую группу веществ.Жирные кислоты в виде триглицеридов накапливаются в жировых тканях. При потребности под действием таких веществ как адреналин, норадреналин, глюкагон и адренокортикотропина запускается процесс липолиза. Освобождённые жирные кислоты выделяются в кровоток, по которому попадают к нуждающимся в энергии клеткам, где сперва при участии АТФ происходит связывание (активация) с коферментом А (КоА). При этом АТФ гидролизуется до АМФ с освобождением двух молекул неорганического фосфата (Pi).

R-COOH + КоА-SH + АТФ → R-CO-S-КоА + 2Pi + H+ + АМФ

Насыщенныежирныекислоты.Общаяформула: CnH2n+1COOH или CH3-(CH2)n-COOH.

В организме животных и в растениях свободные и входящие в состав липидов жирные кислоты выполняют энергетическую и пластическую функции. Ж. к. в составе фосфолипидов участвуют в построении биологических мембран. Так называемые ненасыщенные жирные кислоты в организме человека и животных принимают участие в биосинтезе особой группы биологически активных веществ — простагландинов (Простагландины). Концентрация свободных (неэтерифицированных) и эфирно-связанных, или этерифицированных, Ж. к. в плазме (сыворотке) крови служит дополнительным диагностическим тестом при ряде заболеваний.

По степени насыщенности углеродной цепи атомами водорода различают насыщенные (предельные) и ненасыщенные (непредельные) Ж. к. По числу углеродных атомов в цепи Ж. к. делят на низшие (C1—С3), средние (С4—C8) и высшие (C9—С26). Низшие Ж. к. представляют собой летучие жидкости с резким запахом, средние — масла с неприятным прогорклым запахом, высшие — твердые кристаллические вещества, практически лишенные запаха. Ж. к. хорошо растворимы в спирте и эфире. С водой смешиваются во всех соотношениях только муравьиная, уксусная и пропионовая кислоты. Ж. к., содержащиеся в организме человека и животных, имеют обычно четное число атомов углерода в молекуле.Соли высших Ж. к. с щелочноземельными металлами обладают свойствами детергентов (Детергенты) и называются мылами. Натриевые мыла твердые, калиевые — жидкие. В природе широко распространены сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших Ж. к. — Жиры (нейтральные жиры, или триглицериды).

Энергетическая ценность Ж. к. чрезвычайно высока и составляет около 9 ккал/г. Как энергетический материал в организме Ж. к. используются в процессе β-окисления. Этот процесс в общих чертах складывается из активации свободной Ж. к., в результате чего образуется метаболически активная форма этой Ж. к. (ацил-КоА), затем переноса активированной Ж. к. внутрь митохондрий, и самого окисления, катализируемого специфическими дегидрогеназами. В переносе активированной Ж. к. в митохондрий участвует азотистое основание карнитин. Энергетическая эффективность β-окисления Ж. к. иллюстрируется следующим примером. В результате β-окисления одной молекулы пальмитиновой кислоты с учетом одной молекулы АТФ, потраченной на активацию этой Ж. к., общий энергетический выход при полном окислении пальмитиновой кислоты в условиях организма составляет 130 молекул АТФ (при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется лишь 38 молекул АТФ).