Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Биоорганическая химия

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Сложные липиды

Сложные липиды имеют амфифильную природу и выполняют в основном структурную функцию, участвуя в формировании липидного бислоя биологических мембран. Несмотря на структурное многообразие, липиды биологических мембран построены по единому принципу.

В состав молекул липидов входят, с одной стороны, длинные углеводородные остатки (два гидрофобных «хвоста»), а с другой — полярные гидрофильные группы (полярные «головки»). Следовательно, их молекулы обладают амфифильными свойствами, поэтому в системе липид — вода происходит самопроизвольное образование мицелл или липидных слоев (агрегатов). При этом гидрофобные участки молекул, стремясь попасть в неводную фазу, образуют сплошные

Схема построения мембранных липидных структур

Рис. 17.4. Схема построения мембранных липидных структур

неполярные (гидрофобные) области (рис. 17.4), участвуя в гидрофобном взаимодействии, а полярные группы обращаются в сторону воды. В качестве соединительного звена между гидрофобной и гидрофильной областями молекул обычно находятся многоатомные алифатические спирты: глицерол или сфингозин.

Фосфолипиды

В группу фосфолипидов включают сложные липиды, построенные на основе глицерола и фосфорной кислоты — глицерофосфолипиды, а также липиды на основе сфингозина — сфинголипиды.

Глицерофосфолипиды.

Глицерофосфолипиды, или фосфоацилглицеролы — производные глицеро-3-фосфорной кислоты (глицерофосфата), которая образуется при замещении одной из первичных гидроксильных групп глицерина остатком фосфорной кислоты.

Молекула глицеро-3-фосфорной кислоты содержит один асимметрический атом углерода, поэтому может существовать в виде D- или Г,-стереоизомеров. Изомер глицерофосфорной кислоты, присутствующий в природных глицеро- фосфолипидах, относится к L-ряду

Продукт этерификации L-глицеро-З-фосфорной кислоты, включающий остатки ВЖК, называется I-фосфатидной кислотой

L-Фосфатидная кислота найдена во многих тканях животных, в растениях, а также в составе микроорганизмов. Хотя содержание фосфатидной кислоты в них, как правило, невелико (1-5 % от общего количества фосфолипидов), она играет существенную роль как предшественник биосинтеза глицерофосфолипи- дов.

Фосфоацилглицеролы образуются в реакции этерификации с участием фосфатной группы фосфатидата и гидроксильной группы таких соединений, как серин, этаноламин, холин, инозитол, глицерол, фосфатидилглицерол и др.

Обычно в положении Ci глицериновой цепи у глицерофосфолипидов находится остаток насыщенной, в положении С2 — остаток ненасыщенной высшей жирной кислоты. Радикалы ВЖК с 16-22 атомами углерода представляют гидрофобную часть фосфатидов (рис. 17.5).

Гидрофильная часть молекулы (полярная «головка») представлена аминопроизводными.

Структурная формула глицерофосфолипидов (а) и модель молекулы 1 -стеариол-2-олеоил-З-фосфатидилхолина (б)

Рис. 17.5. Структурная формула глицерофосфолипидов (а) и модель молекулы 1 -стеариол-2-олеоил-З-фосфатидилхолина (б):

R.3=H — фосфатидная кислота; -СН2-СН(ОН)-СН2-ОН — фосфатидилглицерол; -CH2-CH2-NH2 — фосфатидилэтаноламин; -CH2-CH2(NH2)-COOH — фосфатидилсерин;

ОН ОН

© -J

—CH2-CH2-N(CH3)3 — фосфатидилхолин; Y НО — фосфатидилнозитол

)-^ОН

он

В организме (pH ~ 7,4) остаток фосфорной кислоты и другие ионогенные группировки в фосфатидах ионизированы:

Фосфатидилхолин — один из важнейших представителей глицерофосфо- липидов. Его содержание в тканях высших животных и растений составляет 50 % от общего количества фосфолипидов. У высших организмов на фосфати- дилэтаноламин приходится 15-30 % от общего количества фосфолипидов, однако он является основным компонентом мембран бактериальных клеток.

Фосфатидилсерин входит в состав практически всех прокариотических и эукариотических клеток

Он является регулятором активности мембраносвязанных ферментов и может превращаться в фосфатидилэтаноламин (после декарбоксилирования остатка серина в фосфатидилсерине).

Плазмалогены — это менее распространенные, по сравнению со сложноэфирными глицерофосфолипидами, липиды, которые содержат простую эфирную связь в Cj положении глицерола, образованную с участием ненасыщенного высшего спирта, например

При полном кислотном гидролизе плазмалогенов наряду с глицеролом, фосфорной кислотой, аминоспиртом (холином) образуется одна молекула высшей жирной кислоты и высший алифатический альдегид.

Плазмалогены обнаружены в тканях и органах всех животных и человека. В достаточно высокой концентрации они присутствуют в липидах мембран нервной ткани, головном мозге, сердечной мышце, надпочечниках.

Отличается по строению других фосфолипидов дипалъмитоилфосфати- дилхолин (ДПФХ), у которого остатки насыщенной пальмитиновой кислоты находятся как в Ci, так и в С2 положении глицерола:

ПФХ составляет более 50 % всей массы легочного сурфактанта — поверхностно-активного вещества, состоящего из фосфолипидов, белков и полисахаридов. Он секретируется альвеолоцитами второго типа и на поверхности эпителия альвеол создает защитную пленку, препятствующую спадению альвеол, уменьшая напряженность их поверхности, и тем самым способствует эффективному поступлению кислорода из воздухоносных путей в альвеолы, предотвращает слипание стенок альвеол во время выдоха. Гидрофобные белки составляют всего лишь 10-20 % от общей массы сурфактанта. Сурфактант обладает также бактериоцидным и иммуномодулирующим действием. ПФХ применяют при синдроме недостаточности дыхания у новорожденных.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>