Страница: 1/5
О Б М Е Н Л И П И Д О В
д.м.н. Е.И.Кононов
Лекция 1
К липидам относится широкий круг соединений,общими свойс-
твами которых являются крайне низкая растворимость в воде и
хорошая растворимость в аполярных растворителях, таких как
жидкме углеводороды, хлороформ и др. Естественно, что к липи-
дам относятся соединения, имеющие весьма различную химическую
природу. Примерами таких соединений могут служить холестерол и
триацилглицерол:
СН 43 0 СН 43
│ │
Н 43 0С _ СН 4 0- СН 42 0- СН 42 0- СН 42 0- СН
/\│/\ │
Н 43 0С 4│ 0 4│__ 0│ СН 43
/\ 4│ 0/ \/
│ │ │ Холестерол
/ \/ \/
НО
СН 42 0- О - СО - R
│
R - СО - О - СН
│
СН 42 0- О - СО - R
Триацилглицерол
1.1. Классификация и биологическая роль липидов
Существует несколько вариантов классификации липидов по
их химической природе. Наиболее приемлемой, по-видимому, явля-
ется следующая. Все липиды делятся на 4 большие группы:
1. Жирные кислоты и их производные.
2. Глицеролсодержащие липиды.
3. Липиды, не содержащие глицерола.
4. Соединения смешанной природы, имеющие в своем составе
липидный компонент.
- 2 -
Дадим краткую характеристику химической природы соединени-
ям, входящим в ту или иную группу, с указанием их основных
функций в организме.
1.1.1. Жирные кислоты и их производные
Жирные кислоты - это алифатические карбоновые кислоты,
число атомов углерода в них может достигать 22 - 24. Основная
масса жирных кислот, входящих в организм человека и животных,
имеют четное число атомов углерода, что обусловлено особеннос-
тями их синтеза. Жирные кислоты, как правило, имеют неразветв-
ленную углеродную цепь. Они подразделяются на насыщенные жир-
ные кислоты, не имеющие в своей структуре кратных углерод-уг-
леродных связей, и ненасыщенные - имеющие в своей структуре
двойные или тройные углерод-углеродные связи, причем тройные
связи встречаются крайне редко.
Ненасыщенные жирные кислоты, в свою очередь, делятся на
моноеновые, т.е. содержащие 1 кратную связь, и полиеновые -
содержащие несколько кратных связей (диеновые, триеновые и
т.д.). Все природные ненасыщенные жирные кислоты имеют стерео-
химическую цис-конфигурацию. Природные ненасыщенные жирные
кислоты обычно имеют тривиальные названия: олеиновая, пальми-
тоолеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая и др. кисло-
ты. Однако иногда удобнее пользоваться систематическими их на-
именованиями, отражающими особенности структуры каждого соеди-
нения. Так, олеиновая кислота называется цис-9-октадеценовой
кислотой: из названия следует, что эта кислота имеет 18 атомов
углерода, она содержит одну двойную связь, начинающуюся от де-
вятого атома углерода цепи, и имеет цис-стереохимическую кон-
фигурацию относительно этой двойной связи. Линолевая кислота
по систематической номенклатуре называется как полностью цис-9,
12-октадекадиеновая кислота, а арахидоновая - полностью цис-5,
8,11,14-эйкозатетраеновая ( углеводород эйкозан содержит 20
атомов углерода ).
Жирные кислоты в организме выполняют несколько функций.
Прежде всего это энергетическая функция, так как именно при их
окислении выделяется основная масса энергии, заключенная в хи-
мических связях большей части липидов. Так, при окислении до
- 3 -
конечных продуктов 1 моля стеариновой кислоты (1М - 284 г) вы-
деляется 2632 ккал энергии. Жирные кислоты выполняют также
структурную функцию, поскольку они входят в состав разнообраз-
ных более сложных по химическому строению липидов, таких как
триацилглицерины или сфинголипиды. Кроме того, жирные кислоты
выполняют в организме пластическую функцию, поскольку промежу-
точные продукты их окислительного распада используются в орга-
низме для синтеза других соединений. Так, из ацетил-КоА в ге-
патоцитах могут синтезироваться ацетоновые тела или холесте-
рол, а эикозаполиеновые кислоты используется для синтеза био-
регуляторов: простагландинов, тромбоксанов или лейкотриенов.
или продукты их распада используются для синтеза
Особо следует отметить, что ряд полиненасыщенных высших
жирных кислот относятся к незаменимым компонентам пищи, пос-
кольку они не синтезируются в организме. Обычно к эссенциаль-
ным высшим жирным кислотам относят линолевую, линоленовую и
арахидоновую кислоты.
1.1.1.1. Производные высших жирных кислот
┌Важную роль в регуляции функционирования клеток различных
┌органов и тканей играют 0 производные эйкозаполиеновых кислот --
так называемые эйкозаноиды. К ним относятся простагландины,
простациклины, тромбоксаны и лейкотриены. Первые три группы
соединений объединяют также в группу простаноидов.
Эйкозаполиеновые кислоты - это высшие жирные кислоты с 20
атомами углерода в цепи и имеющие в своей структуре несколько
двойных связей. Главными преставителями этих кислот являются:
а). Полностью цис-8,11,14-эйкозатриеновая кислота,
б). Полностью цис-5,8,11,14-эйкозатетраеновая (арахидоновая)
кислота,
в). Полностью цис-5,8,11,14,17-эйкозапентаеновая кислота.
Каждая из перечисленных кислот является родоначальников
своего ряда эйкозаноидов, причем эти ряды отличаются друг от
друга числом двойных связей в боковых цепях. Так, различают
простатландины ПГ 41 0, ПГ 42 0 и ПГ 43 0, имеющие в свой структуре соот-
ветственно одну, две или три двойных связи. Как правило, в
структуре простаноидов на две двойных связи меньше, чем в ис-
ходной эйкозаполиеновой кислоте.
- 4 -
Все простаноиды образуются в ходе циклооксигеназного пути
метаболизма эйкозаполиеновых кислот и в своем составе имеют
ту или иную циклическую структу. Лейкотриены образуются на ли-
поксигкназном пути превращений эйкозаполиеновых кислот, они
содержат в своей структуре систему из сопряженных двойных свя-
зей и не имеют в структуре цикла.
Простагландины имеют в своем составе пятичленный углерод-
ный цикл, к которому могут быть присоединены различные допол-
нительные группы, в зависимости от характера которых различают
несколько типов простаглагландинов: простагландины А,В и т.д.
В качестве примера приведены формулы:
простагландин ПГЕ 42
О
║
С
/ \СН 4─ 0СН 42 0─СН=СН─СН 42 0─СН 42 0─СН 42 0─СООН
СН 42 0 │
\ /СН─СН=СН─СН─СН 42 0─СН 42 0─СН 42 0─СН 42 0─СН 43
СН │
│ ОН
ОН
простагландин ПГF 42
ОН
│
С ┘Н
/ \СН 4─ 0СН 42 0─СН=СН─СН 42 0─СН 42 0─СН 42 0─СООН
СН 42 0 │
\ /СН─СН=СН─СН─СН 42 0─СН 42 0─СН 42 0─СН 42 0─СН 43
СН │
│ ОН
ОН
- 5 -
Простагландины относится к биорегуляторам паракринной
системы. При низких концентрациях порядка нанограммов/мл они
вызывают сокращение гладкой мускулатуры у животных, простаг-
ландины участвуют в развитии воспалительной реакции. Они прини-
мают участие в регуляции процесса свертывания крови,регулируют
метаболические процессы на уровне клеток. Следует отметить,что
в различных тканях эффект воздействия простагландинов на мета-
болические процессы может иметь противоположную направленность.
Так, простагландины повышают уровень цАМФ в тромбоцитах, щито-
видной железе, передней доле гипофиза, легких и снижают содер-
жание цАМФ в клетках почечных канальцев и жировой ткани.
Тромбоксаны образуются в тромбоцитах и после выхода в
кровяное русло вызывают сужение кровеносных сосудов и агрега-
цию тромбоцитов. Простациклины образуются в стенках кровенос-
ных сосудов и являются сильными ингибиторами агрегации тромбо-
цитов. Таким образом, тромбоксаны и простациклины выступают
как антагонисты при регуляции процессов тромбообразования.
Структура отдельных представителей:
Тромбоксан ( ТОА 42 0 )
С ┘Н
Н 42 0С/ │ \СН 4─ 0СН 42 0─СН=СН─СН 42 0─СН 42 0─СН 42 0─СООН
│ О │
│ / │
НС\ /СН─СН=СН─СН─СН 42 0─СН 42 0─СН 42 0─СН 42 0─СН 43
О │
ОН
Простациклин ( РGI 42 0 )
┘Н
С ┘───────О─┐
/ \СН 4─ 0СН 42 0─С=СН─СН 42 0─СН 42 0─СН 42 0─СООН
СН 42 0 │
\ /СН─СН=СН─СН─СН 42 0─СН 42 0─СН 42 0─СН 42 0─СН 43
СН │
│ ОН
┘ОН
Реферат опубликован: 26/04/2005 (11079 прочтено)