Sfingolipidit (sfingofosfolipidit). Sfingolipidit, niiden biosynteesi ja biologinen rooli Sfingomyeliini koostuu

Lipidien kemia

Lipidit ovat laaja joukko yhdisteitä, jotka eroavat toisistaan ​​merkittävästi kemialliselta rakenteeltaan ja toiminnaltaan. Siksi on vaikea antaa yhtä määritelmää, joka sopisi kaikille tähän luokkaan kuuluville yhdisteille.

Voidaan sanoa, että lipidit ovat ryhmä aineita, joille on tunnusomaista seuraavat ominaisuudet: liukenemattomuus veteen; liukoisuus ei-polaarisiin liuottimiin, kuten eetteriin, kloroformiin tai bentseeniin; korkeampien alkyyliradikaalien pitoisuus; esiintyvyys elävissä organismeissa.

Tämän määritelmän mukaan on suuri määrä aineet, mukaan lukien ne, jotka tavallisesti luokitellaan muihin yhdisteluokkiin: esimerkiksi rasvaliukoiset vitamiinit ja niiden johdannaiset, karotenoidit, korkeammat hiilivedyt ja alkoholit. Kaikkien näiden aineiden sisällyttäminen lipidien luetteloon on jossain määrin perusteltua, koska elävissä organismeissa niitä esiintyy yhdessä lipidien kanssa ja yhdessä niiden kanssa uutetaan ei-polaarisilla liuottimilla. Toisaalta on edustajia lipideistä, jotka liukenevat melko hyvin veteen (esimerkiksi lysolesitiinit). Termi "lipidit" on yleisempi kuin termi "lipoidit", joka sisältää ryhmän rasvan kaltaisia ​​aineita, kuten fosfolipidejä, steroleja, sfingolipidejä jne.

Lipidien biologinen rooli ja luokitus

Lipideillä on olennainen rooli elämänprosesseissa. On yksi pääkomponenteista biologiset kalvot, lipidit vaikuttavat niiden läpäisevyyteen, osallistuvat siirtoon hermo impulssi, luovat solujen välisiä kontakteja. Rasva toimii erittäin tehokkaana energialähteenä elimistössä joko suoraan käytettynä tai mahdollisesti rasvakudosvarastojen muodossa. Luonnolliset ravintorasvat sisältävät rasvaliukoisia vitamiineja ja "välttämättömiä" rasvahappoja. Lipidien tärkeä tehtävä on lämmöneristyspäällysteiden luominen eläimille ja kasveille, elinten ja kudosten suojaaminen mekaanisilta vaikutuksilta.

Lipideillä on useita luokituksia. Yleisin lipidien rakenteellisiin ominaisuuksiin perustuva luokitus. Tämän luokituksen mukaan erotetaan seuraavat lipidien pääluokat.

A. Yksinkertaiset lipidit: esterit rasvahapot eri alkoholien kanssa.

1. Glyseridit (asyyliglyserolit tai asyyliglyserolit - kansainvälisen nimikkeistön mukaan) ovat kolmiatomisen alkoholiglyserolin ja korkeampien rasvahappojen estereitä.

2. Vahat: korkeampien rasvahappojen ja yksi- tai kaksiarvoisten alkoholien esterit.

B. Monimutkaiset lipidit: rasvahappojen ja alkoholien esterit, jotka sisältävät lisäksi muita ryhmiä.

1. Fosfolipidit: Lipidit, jotka sisältävät rasvahappojen ja alkoholin lisäksi fosforihappojäännöksen. Ne sisältävät usein typpipitoisia emäksiä ja muita komponentteja:

a) glyserofosfolipidit (glyseroli toimii alkoholina);

b) sfingolipidit (alkoholin roolissa - sfingosiini).

2. Glykolipidit (glykosfingolipidit).

3. Steroidit.

4. Muut kompleksiset lipidit: sulfolipidit, aminolipidit. Tähän luokkaan kuuluvat myös lipoproteiinit.

5. Lipidien esiasteet ja johdannaiset: rasvahapot, glyseroli, sterolit ja muut alkoholit (muut kuin glyseroli ja sterolit), rasvahappoaldehydit, hiilivedyt, rasvaliukoiset vitamiinit ja hormonit.

Rasvahappo

Rasvahapot - alifaattiset karboksyylihapot - voivat olla kehossa vapaassa tilassa (jäämiä soluissa ja kudoksissa) tai toimia rakennuspalikoina useimmille lipidiluokille.

Luonnosta on löydetty yli 200 rasvahappoa, mutta ihmisen ja eläinten kudoksissa on löydetty noin 70 rasvahappoa yksinkertaisten ja monimutkaisten lipidien koostumuksessa, joista yli puolet on pieniä määriä. Hieman yli 20 rasvahappoa on käytännössä merkittäviä. Ne kaikki sisältävät tasaluku hiiliatomia, pääasiassa 12 - 24. Niiden joukossa hapot, joissa on C 16 ja C 18 (palmitiini-, steariini-, öljy- ja linolihappo). Hiiliatomien numerointi rasvahappoketjussa alkaa karboksyyliryhmän hiiliatomista. Noin 3/4 kaikista rasvahapoista on tyydyttymättömiä (tyydyttymättömiä), ts. sisältävät kaksoissidoksia. Lipidien rakentamiseen osallistuvien ihmisten ja eläinten tyydyttymättömät rasvahapot sisältävät yleensä kaksoissidoksen (9. ja 10. hiilivetyatomin välillä); ylimääräiset kaksoissidokset ovat yleisempiä 11. hiiliatomin ja ketjun metyylipään välisellä alueella. Luonnollisten tyydyttymättömien rasvahappojen kaksoissidosten erikoisuus piilee siinä, että niitä erottaa aina kaksi yksinkertaista sidosta, ts. niiden välissä on aina vähintään yksi metyleeniryhmä (-CH=CH-CH2-CH=CH-). Tällaisia ​​kaksoissidoksia kutsutaan "eristetyiksi".

Taulukko 1 - Jotkut fysiologisesti tärkeät tyydyttyneet rasvahapot

Liuoksissa rasvahappoketju voi muodostaa lukemattomia konformaatioita kierukkaan asti, jossa on myös eripituisia lineaarisia osia kaksoissidosten lukumäärästä riippuen. Pallot voivat tarttua yhteen muodostaen niin sanottuja misellejä. Jälkimmäisessä negatiivisesti varautuneet rasvahappojen karboksyyliryhmät ovat vesifaasia päin, kun taas ei-polaariset hiilivetyketjut ovat piilossa misellirakenteen sisällä. Tällaisilla miselleillä on negatiivinen kokonaisvaraus ja ne pysyvät suspendoituneena liuoksessa keskinäisen hylkimisen vuoksi.

Tiedetään myös, että kun rasvahappoketjussa on kaksoissidos, hiiliatomien kierto suhteessa toisiinsa on rajoitettua. Tämä varmistaa tyydyttymättömien rasvahappojen olemassaolon geometristen isomeerien muodossa, ja luonnollisilla tyydyttymättömillä rasvahapoilla on IVY- kokoonpano ja hyvin harvoin transsi-konfiguraatio.
Taulukko 11 - Jotkut fysiologisesti tärkeät tyydyttymättömät rasvahapot

Uskotaan, että rasvahappo, jossa on useita kaksoissidoksia IVY- konfiguraatio antaa hiilivetyketjulle taipuneen ja lyhentyneen ulkonäön. Tästä syystä näiden happojen molekyylit vievät suuremman tilavuuden, eivätkä kiteiden muodostumisen aikana pakkautu yhtä tiukasti kuin transi- isomeerit. Näin ollen IVY- isomeereissä on enemmän matala lämpötila sulaminen (oleiinihappo, esimerkiksi kun huonelämpötila on nestemäisessä tilassa, kun taas elaidiini on kiteisessä tilassa). IVY- konfiguraatio tekee tyydyttymättömästä haposta vähemmän stabiilia ja alttiimman katabolialle.

Kuva 23 - 18-hiilisten tyydyttyneiden (a) ja kertatyydyttymättömien (b) rasvahappojen kokoonpano

biologiset toiminnot PUFA:

1. rakenteellinen. PUFA:t ovat osa hermosäikeitä, solukalvoja ja sidekudosta.

2. suojaava (lisää elimistön vastustuskykyä infektioita, säteilyä vastaan).

3. lisätä verisuonten elastisuutta, edistää ylimääräisen kolesterolin poistamista.

4. Arakidonihappo on prostaglandiinihormonien esiaste.

Glyseridit (asyyliglyserolit)

Glyseridit (asyyliglyserolit tai asyyliglyserolit) ovat kolmiatomisen alkoholiglyserolin ja korkeampien rasvahappojen estereitä. Jos kaikki kolme glyserolin hydroksyyliryhmää esteröidään rasvahapoilla (asyyliradikaalit R1, R2 ja R3 voivat olla samoja tai erilaisia), niin tällaista yhdistettä kutsutaan triglyseridiksi (triasyyliglyseroli), jos kaksi - diglyseridiksi ( diasyyliglyseroli) ja lopuksi, jos yksi ryhmä on esteröity - monoglyseridi (monoasyyliglyseroli):

Yleisimmät ovat triglyseridit, joita kutsutaan usein neutraaleiksi rasvoiksi tai yksinkertaisesti rasvoiksi. Neutraaleja rasvoja on kehossa joko protoplasmisena rasvana, joka on solujen rakennekomponentti, tai reservin, reservin, rasvan muodossa. Näiden kahden rasvamuodon rooli kehossa ei ole sama. Protoplasmisella rasvalla on vakio kemiallinen koostumus ja sitä on kudoksissa tietty määrä, joka ei muutu edes sairaalloisen liikalihavuuden kanssa, kun taas vararasvan määrä on alttiina suurille vaihteluille.

Kuten todettiin, suurin osa luonnollisista neutraaleista rasvoista on triglyseridejä. Triglyseridien rasvahapot voivat olla joko tyydyttyneitä tai tyydyttymättömiä. Rasvahapoista yleisempiä ovat palmitiini-, steariini- ja öljyhapot. Jos kaikki kolme happoradikaalia kuuluvat samaan rasvahappoon, niin tällaisia ​​triglyseridejä kutsutaan yksinkertaisiksi (esimerkiksi tripalmitiiniksi, tristeariiniksi, trioleiiniksi jne.), jos eri rasvahapot, sekoitetaan. Sekatriglyseridien nimet muodostuvat niiden rasvahapoista riippuen, kun taas numerot 1, 2 ja 3 osoittavat rasvahappotähteen yhteyttä vastaavaan alkoholiryhmään glyserolimolekyylissä (esim. 1-oleo-2-palmitosteariini) . On huomattava, että äärimmäisten atomien sijainti glyserolimolekyylissä ensi silmäyksellä on sama, mutta ne on merkitty ylhäältä alas - 1 ja 3. Tämä johtuu ensisijaisesti siitä, että triglyseridirakenteessa katsottuna äärimmäisistä "glyseroli"-hiiliatomeista ei tule enää ekvivalentteja, jos hydroksyylit 1 ja 3 asyloidaan erilaisilla rasvahapoilla.

Rasvahapot, jotka ovat osa triglyseridejä, määrittävät käytännössä niiden fysikaalis-kemialliset ominaisuudet. Siten triglyseridien sulamispiste kohoaa tyydyttyneiden rasvahappotähteiden lukumäärän ja pituuden kasvaessa. Päinvastoin, mitä korkeampi on tyydyttymättömien rasvahappojen eli lyhytketjuisten happojen pitoisuus, sitä alhaisempi sulamispiste.

Eläinrasvat (ihra) sisältävät yleensä huomattavan määrän tyydyttyneitä rasvahappoja (palmitiini-, steariini- jne.), minkä vuoksi ne ovat huoneenlämmössä kiinteitä. Rasvat, jotka sisältävät paljon tyydyttymättömiä happoja, ovat tavallisissa lämpötiloissa nestemäisiä ja niitä kutsutaan öljyiksi. Joten hamppuöljyssä 95 % kaikista rasvahapoista on öljy-, linoli- ja linoleenihappoja ja vain 5 % on steariini- ja palmitiinihappoja. Ihmisen rasva, joka sulaa 15 °C:ssa (nestemäinen kehon lämpötilassa), sisältää 70 % öljyhappoa.

Glyseridit pääsevät kaikkiin kemialliset reaktiot tyypillistä estereille. Korkein arvo sillä on saippuoitumisreaktio, jonka seurauksena triglyserideistä muodostuu glyserolia ja rasvahappoja. Rasvan saippuoituminen voi tapahtua sekä entsymaattisen hydrolyysin aikana että happojen tai emästen vaikutuksesta.

Fosfolipidit

Fosfolipidit ovat glyserolin tai sfingosiinin polyolien estereitä korkeampien rasvahappojen ja fosforihapon kanssa. Fosfolipidien koostumus sisältää myös typpeä sisältäviä yhdisteitä: koliinia, etanoliamiinia tai seriiniä. Riippuen siitä, mikä moniarvoinen alkoholi osallistuu fosfolipidin (glyserolin tai sfingosiinin) muodostumiseen, jälkimmäiset jaetaan kahteen ryhmään: glyserofosfolipidit ja sfingofosfolipidit. On huomattava, että glyserofosfolipideissä joko koliini tai etanoliamiini tai seriini on eetteri sitoutunut fosforihappojäännökseen; vain koliinia löydettiin sfingolipidien koostumuksesta. Glyserofosfolipidejä on eniten eläinkudoksissa.

Glyserofosfolipidit. Glyserofosfolipidit ovat fosfatidihapon johdannaisia. Niihin kuuluvat glyseroli, rasvahapot, fosforihappo ja tavallisesti typpeä sisältävät yhdisteet. Glyserofosfolipidien yleinen kaava näyttää tältä:

Näissä kaavoissa R1 ja R2 ovat korkeampien rasvahappojen radikaaleja ja R3 on useammin typpipitoisen yhdisteen radikaali. Kaikille glyserofosfolipideille on ominaista, että yksi osa niiden molekyyleistä (radikaalit R1 ja R2) osoittaa voimakasta hydrofobisuutta, kun taas toinen osa on hydrofiilinen fosforihapon negatiivisen varauksen ja R3-radikaalin positiivisen varauksen vuoksi.

Kaikista lipideistä glyserofosfolipideillä on selkeimmät polaariset ominaisuudet. Kun glyserofosfolipidejä laitetaan veteen, vain pieni osa niistä muuttuu todelliseksi liuokseksi, kun taas suurin osa lipideistä on misellien muodossa. Glyserofosfolipidejä on useita ryhmiä (alaluokkia). Fosforihappoon kiinnittyneen typpipitoisen emäksen luonteesta riippuen glyserofosfolipidit jaetaan fosfatidyylikoliinit (lesitiinit), fosfatidyylietanoliamiinit (kefaliinit) ja fosfatidyyliseriinit. Jotkut glyserofosfolipidit sisältävät typpeä sisältävien yhdisteiden sijaan typpitöntä kuuden hiilen syklistä alkoholi-inositolia, jota kutsutaan myös inositoliksi. Näitä lipidejä kutsutaan fosfatidyyli-inositoleiksi.

Fosfatidyylikoliinit (lesitiinit). Toisin kuin fosfatidyylikoliinimolekyylin triglyseridit, yksi kolmesta glyserolin hydroksyyliryhmästä ei liity rasvahappoon, vaan fosforihappoon. Lisäksi fosforihappo puolestaan ​​on yhdistetty eetterisidoksella typpipitoiseen emäkseen - koliiniin [HO-CH2-CH2-N + (CH 3) 3]. Siten glyseroli, korkeammat rasvahapot, fosforihappo ja koliini yhdistyvät fosfatidyylikoliinimolekyyliksi:

Fosfatidyylietanoliamiinit. Suurin ero fosfatidyylikoliinien ja fosfatidyylietanoliamiinien välillä on etanoliamiinin (HO-CH 2 -CH 2 -N + H 3) typpipitoisen emäksen läsnäolo jälkimmäisen koostumuksessa:

Eläinten glyserofosfolipideistä ja korkeampia kasveja V suurin osa on fosfatidyylikoliinit ja fosfatidyylietanoliamiinit. Nämä 2 glyserofosfolipidiryhmää ovat metabolisesti sukua keskenään ja ovat solukalvojen tärkeimmät lipidikomponentit.

Fosfatidyyliseriinit. Fosfatidyyliseriinimolekyylissä typpipitoinen yhdiste on aminohapon seriinin jäännös

Fosfatidyyliseriinit ovat paljon vähemmän levinneitä kuin fosfatidyylikoliinit ja fosfoetanoliamiinit, ja niiden merkityksen määrää pääasiassa se, että ne osallistuvat fosfatidyylietanoliamiinien synteesiin.

Fosfatidyyli-inositolit. Nämä lipidit kuuluvat fosfatidihappojohdannaisten ryhmään, mutta eivät sisällä typpeä. Tämän glyserofosfolipidien alaluokan radikaali (R3) on kuuden hiilen syklinen alkoholi-inositoli:

Fosfatidyyli-inositolit ovat laajalle levinneitä luonnossa. Niitä löytyy eläimistä, kasveista ja mikro-organismeista. Eläimen kehossa niitä löytyy aivoista, maksasta ja keuhkoista.

Plasmalogeenit. Plasmalogeenit eroavat tarkasteltavista glyserolipideistä siinä, että ne sisältävät yhden korkeamman rasvahappojäännöksen sijasta α,β-tyydyttymättömän alkoholitähteen, joka muodostaa yksinkertainen yhteys(toisin kuin rasvahappotähteen muodostama esterisidos) glyserolin hydroksyyliryhmän kanssa C-1-asemassa:

Fosfatidalkoliini (plasmalogeeni)
Plasmalogeenien tärkeimmät alaluokat ovat fosfatidalkoliinit, fosfatidaletanoliamiinit ja fosfatidalseriinit. Plasmalogeenien happohydrolyysi tuottaa "rasvaisia" aldehydejä, joita kutsutaan plasmaleiksi ja jotka muodostivat termin "plasmalogeeni" perustan.

Cardiolipin. Glyserofosfolipidien erikoinen edustaja on kardiolipiini, joka ensin eristetty sydänlihaksesta. Kemiallisen rakenteensa mukaan kardiolipiiniä voidaan pitää yhdisteenä, jossa yksi glyserolimolekyyli yhdistää kaksi fosfatidihappomolekyyliä. Toisin kuin muut glyserofosfolipidit, kardiolipiini on ikään kuin "kaksois" glyserofosfolipidi. Kardiolipiini sijaitsee mitokondrioiden sisäkalvossa. Sen toiminta on edelleen epäselvä, vaikka tiedetään, että toisin kuin muilla fosfolipideillä, kardiolipiinillä on immuuniominaisuuksia.

Cardiolipin
Tässä kaavassa R1, R2, R3, R4 ovat korkeampia rasvahapporadikaaleja.

On huomattava, että vapaata fosfatidihappoa esiintyy luonnossa, mutta suhteellisen pieninä määrinä verrattuna glyserofosfolipideihin. Glyserofosfolipidejä muodostavista rasvahapoista löytyi sekä tyydyttyneitä että tyydyttymättömiä (yleensä steariini-, palmitiini-, öljy- ja linolihappo).

On myös todettu, että useimmat fosfatidyylikoliinit ja fosfatidyylietanoliamiinit sisältävät yhden tyydyttyneen korkeamman rasvahapon C-1-asemassa ja yhden tyydyttymättömän korkeamman rasvahapon C-2-asemassa. Fosfatidyylikoliinien ja fosfatidyylietanoliamiinien hydrolyysi esimerkiksi kobramyrkyn sisältämien erityisten entsyymien (nämä entsyymit kuuluvat fosfolipaaseihin A 2) osallistuminen johtaa tyydyttymättömien rasvahappojen eliminoitumiseen jaliinifosfolimuodostumiseen - olamiineja, joilla on voimakas hemolyyttinen vaikutus:

Sfingolipidit (sfingofosfolipidit)

Sfingomyeliinit. Nämä ovat yleisimpiä sfingolipidejä. Niitä löytyy pääasiassa eläinten kalvoista ja kasvisolut. Niitä on erityisen runsaasti hermokudoksessa. Sfingomyeliinejä löytyy myös munuaisten, maksan ja muiden elinten kudoksista. Hydrolysoituessaan sfingomyeliinit muodostavat yhden rasvahappomolekyylin, yhden molekyylin kaksiarvoista tyydyttymätöntä alkoholia, sfingosiinia, yhden molekyylin typpipitoista emästä (useammin koliinia) ja yhden molekyylin fosforihappoa. Sfingomyeliinien yleinen kaava voidaan esittää seuraavasti:

Yleinen suunnitelma sfingomyeliinimolekyylin rakentamiseksi muistuttaa tietyssä suhteessa glyserofosfolipidien rakennetta. Sfingomyeliinimolekyyli sisältää ikään kuin polaarisen "pään", jossa on samanaikaisesti sekä positiivisia (koliinijäännös) että negatiivisia (fosforihappojäännös) varauksia, ja kaksi ei-polaarista "häntä" (pitkä alifaattinen sfingosiiniketju ja rasvahapon asyyliradikaali). Joistakin aivoista ja pernasta eristetyistä sfingomyeliineistä löydettiin sfingosiinin sijasta alkoholidihydrosfingosiinia (pelkistetty sfingosiini):

Steroidit

Kaikkia tarkasteltuja lipidejä kutsutaan yleensä saippuoituviksi, koska saippuat muodostuvat niiden alkalisen hydrolyysin aikana. On kuitenkin olemassa lipidejä, jotka eivät hydrolysoidu vapauttamaan rasvahappoja. Nämä lipidit sisältävät steroideja. Steroidit ovat luonnossa laajalle levinneitä yhdisteitä. Niitä löytyy usein yhdessä rasvojen kanssa. Ne voidaan erottaa rasvasta saippuoimalla (ne kuuluvat saippuoitumattomaan fraktioon). Kaikilla rakenteessaan olevilla steroideilla on ydin, joka muodostuu hydratusta fenantreenista (renkaat A, B ja C) ja syklopentaanista (rengas D) (kuva 1):

Kuva 1 - Yleistetty steroidiydin
Steroideja ovat esimerkiksi lisämunuaiskuoren hormonit, sappihapot, D-vitamiinit, sydämen glykosidit ja muut yhdisteet. Ihmiskehossa sterolit (sterolit) ovat tärkeässä asemassa steroidien joukossa; steroidialkoholit. Sterolien pääedustaja on kolesteroli (kolesteroli).

Silmällä pitäen monimutkainen rakenne ja molekyylin epäsymmetria, steroideilla on monia mahdollisia stereoisomeerejä. Kukin steroidiytimen kuuden hiilen renkaista (renkaat A, B ja C) voi ottaa kaksi erilaista avaruudellista muotoa - "tuoli" tai "vene" muoto.

Luonnollisissa steroideissa, mukaan lukien kolesteroli, kaikki renkaat ovat "nojatuolin" muodossa, mikä on vakaampi rakenne.

Kolesteroli. Kuten todettiin, steroidien joukossa erottuu ryhmä yhdisteitä, joita kutsutaan steroleiksi (steroleiksi). Steroleille on tunnusomaista hydroksyyliryhmän läsnäolo asemassa 3 sekä sivuketju asemassa 17. Sterolien tärkeimmässä edustajassa, kolesterolissa, kaikki renkaat sijaitsevat transi- asema; lisäksi siinä on kaksoissidos 5. ja 6. hiiliatomin välillä. Siksi kolesteroli on tyydyttymätön alkoholi:

Kolesterolin rengasrakenteelle on ominaista merkittävä jäykkyys, kun taas sivuketju on suhteellisen liikkuva. Joten kolesteroli sisältää alkoholihydroksyyliryhmän C-3:ssa ja haarautuneen alifaattisen ketjun, jossa on 8 hiiliatomia C-17:ssä. Kolesterolin kemiallinen nimi on 3-hydroksi-5,6-kolesteeni. C-3:n hydroksyyliryhmä voidaan esteröidä korkeammalla rasvahapolla kolesteroliestereiden (kolesteridien) muodostamiseksi.

Jokainen solu nisäkkään kehossa sisältää kolesterolia. Osana solukalvoja esteröimätön kolesteroli yhdessä fosfolipidien ja proteiinien kanssa tarjoaa selektiivistä läpäisevyyttä solukalvo ja sillä on säätelevä vaikutus kalvon tilaan ja siihen liittyvien entsyymien aktiivisuuteen. Sytoplasmassa kolesterolia löytyy pääasiassa rasvahappojen estereiden muodossa, jotka muodostavat pieniä pisaroita - niin sanottuja vakuoleja. Plasmassa sekä esteröimätön että esteröity kolesteroli kuljetetaan lipoproteiineina.

Kolesteroli on sappihappojen sekä steroidihormonien (sukupuoli- ja kortikoidi) lähde nisäkkäiden kehossa. Kolesteroli, tai pikemminkin sen hapettumistuote - 7-dehydrokolesteroli, muuttuu ihossa UV-säteiden vaikutuksesta D3-vitamiiniksi. Näin ollen kolesterolin fysiologinen toiminta on monipuolinen.

Kolesterolia löytyy eläinrasvoista, mutta ei kasvirasvoista. Kasvit ja hiiva sisältävät rakenteeltaan samanlaisia ​​yhdisteitä kuin kolesteroli, mukaan lukien ergosteroli.

Ergosteroli- D-vitamiinin esiaste. Altistumisen jälkeen ergosterolille UV-säteillä se saavuttaa kyvyn olla anti-rachitic vaikutus (kun rengas B avautuu).

Kaksoissidoksen palautuminen kolesterolimolekyylissä johtaa koprosterolin (koprostanolin) muodostumiseen. Koprosterolia löytyy ulosteista, ja se muodostuu bakteerien suoliston mikroflooran palauttaessa kolesterolin kaksoissidoksen C5- ja C6-atomien välillä.

Nämä sterolit, toisin kuin kolesteroli, imeytyvät hyvin huonosti suolistossa, ja siksi niitä löytyy ihmisen kudoksista pieniä määriä.

vahat

vahat- nämä ovat rasvahappojen ja korkeampien yksiarvoisten alkoholien (C12-C46) estereitä. Vahat ovat osa kasvien lehtien sekä ihmisten ja eläinten ihon suojaavaa pinnoitetta. Ne antavat pinnalle ominaisen kiillon ja vettä hylkivän, mikä on tärkeää veden pidättämiseksi kehon sisällä ja esteen luomiseksi kehon ja ympäristön välille.

Tekijä: ulkomuoto, fyysiset ominaisuudet Rasvoilla ja vahoilla on paljon yhteistä alkuperän lähteillä, mutta vahat kestävät hyvin kemikaaleja eivätkä muutu pitkäaikaisen varastoinnin aikana.

On helppo tapa erottaa ne toisistaan. Voimakkaasti kuumennettaessa rasvasta tulee terävä epämiellyttävä akroleiinin haju, kun taas vaha on miellyttävän tuoksuinen.

Vahat ovat kasvi-, eläin-, fossiilisia ja synteettisiä.

kasvisvahat

Karnaubavaha peittää brasilialaisen palmun Copernicia ceriferan lehdet. Se on triakontanolin CH 3 (CH 2) 29 OH ja tetrakosaanihapon CH 3 (CH 2) 22 COOH esteri. Karnaubavahan saamiseksi palmunlehdet kuivataan, niistä jauhetaan jauhetta, joka keitetään vedessä ja kaadetaan muotteihin. 2000 lehteä antaa noin 16 kg vahaa. Karnaubavahaa käytetään mastiksien ja kenkäkiillokkeiden valmistukseen.

Palmuvaha löytyy vahakämmen renkaasta rungon syvennyksistä, josta se kaavitaan pois. Yhdestä puusta saadaan 12 kg vahaa.

Japanilainen vaha uutetaan Japanissa ja Kiinassa kasvavasta lakkapuusta.

Hedelmät, vihannekset ja marjat (esim. mustikat) päällystetään kasvisvahoilla.

Eläinvahat

Mehiläisvaha, tunnetuin tämän tyyppisestä vahasta, on palmitinomyricyyliesteri.

Villa (villa)vaha - lanoliini - peittää runsaasti eläimenkarvoja.

Spermasettia löytyy joidenkin valaslajien, erityisesti kaskelo valaiden, luisista kallon syvennyksistä. 90 % koostuu palmitinosetyylieetteristä:

Kiinalaista vahaa tuottaa jauhojuuri, joka elää kiinalaisessa tuhkassa ja muodostaa sille vahakuoren. Sisältää heksakosaanihapon esteriä CH 3 (CH 2) 24 COOH ja heksadekaanialkoholia CH 3 (CH 2) 15 OH.

Vahoja ovat tali ja korvavaha.

Bakteerivaha peittää happoresistenttien bakteerien, kuten tuberkuloosin, pinnan tehden niistä vastustuskykyisiä ulkoisille vaikutuksille. Sisältää mykolihapon C 88 H 172 O 2 ja oktadekanolin C 20 H 42 O estereitä.

fossiiliset vahat

Turvevahaa saadaan uuttamalla bensiinillä 80°C:ssa korkean summisen bitumiturvetta.

Ruskea kivihiilivaha (montan wax) uutetaan bensiinillä ruskeasta bitumipitoisesta kivihiilestä.

Vuorivaha - otsokeriitti - mineraali maaöljybitumien ryhmästä.

Synteettiset vahat saatu öljy- ja hartsiparafiinien ja niiden johdannaisten pohjalta.

Vahoja käytetään yli 200 toimialalla kansallinen talous. Ne ovat osa kiillotusaineita, suojaavia koostumuksia metalleille, kankaille, paperille, nahalle, puulle; eristävänä materiaalina; voiteiden komponentit kosmetiikassa ja lääketieteessä.

Samanlaisia ​​tietoja.

glyserofosfolipidit. Glyserofosfolipidien rakenteellinen perusta on glyseroli. Glyserofosfolipidit ovat molekyylejä, joissa kaksi rasvahappoa on esterisitoutunut glyseroliin ensimmäisessä ja toisessa asemassa; kolmannessa asemassa on fosforihappotähde, johon vuorostaan ​​voidaan kiinnittää erilaisia ​​substituentteja, useimmiten aminoalkoholeja. Jos kolmannessa asemassa on vain fosforihappoa, niin glyserofosfolipidiä kutsutaan fosfatidihapoksi. Sen loppuosa on ns "fosfatidyyli"; se sisältyy jäljellä olevien glyserofosfolipidien nimeen, jonka jälkeen on merkitty fosforihapon vetyatomin substituentin nimi, esimerkiksi fosfatidyylietanoliamiini, fosfatidyylikoliini jne. Fosfatidihappoa on kehossa vapaassa tilassa pieni määrä), mutta se on välituote sekä triasyyliglyserolien että glyserofosfolipidien synteesissä. Glyserofosfolipideissä, kuten triasyyliglyseroleissa, toisella sijalla ovat pääasiassa polyeenihapot; fosfatidyylikoliinimolekyylissä, joka on osa kalvorakennetta, se on useimmiten arakidonihappoa. Kalvofosfolipidien rasvahapot eroavat muista ihmisen lipideistä polyeenihappojen vallitsemisella (jopa 80-85 %), mikä varmistaa hydrofobisen kerroksen nestemäisen tilan, joka on välttämätön kalvon muodostavien proteiinien toiminnalle. rakenne.

Glyserofosfolipidien yleinen kaava näyttää tältä:

Toisin kuin fosfatidyylikoliinimolekyylin triglyseridit, yksi glyserolin kolmesta hydroksyyliryhmästä ei liity rasvahappoon, vaan fosforihappoon. Lisäksi fosforihappo puolestaan ​​on yhdistetty eetterisidoksella typpipitoiseen emäkseen - koliiniin [HO-CH2-CH2-N + (CH 3) 3]. Siten fosfatidyylikoliinimolekyylissä glyseroli, korkeammat rasvahapot, fosforihappo ja koliini liittyvät:

Fosfatidyylietanoliamiinit. Suurin ero fosfatidyylikoliinien ja fosfatidyylietanoliamiinien välillä on etanoliamiinin (HO-CH 2 -CH 2 -N + H 3) typpipitoisen emäksen läsnäolo jälkimmäisen koostumuksessa:

Eläinten ja korkeampien kasvien elimistön glyserofosfolipideistä eniten löytyy fosfatidyylikoliinit ja fosfatidyylietanoliamiinit. Nämä 2 glyserofosfolipidiryhmää ovat metabolisesti sukua keskenään ja ovat solukalvojen tärkeimmät lipidikomponentit.

Fosfatidyyliseriinit. Fosfatidyyliseriinimolekyylissä typpipitoinen yhdiste on aminohapon seriinin jäännös

Fosfatidyyliseriinit ovat paljon vähemmän levinneitä kuin fosfatidyylikoliinit ja fosfoetanoliamiinit, ja niiden merkityksen määrää pääasiassa se, että ne osallistuvat fosfatidyylietanoliamiinien synteesiin.

Fosfatidyyli-inositolit. Nämä lipidit kuuluvat fosfatidihapon johdannaisten ryhmään, mutta eivät sisällä typpeä. Tämän glyserofosfolipidien alaluokan radikaali (R3) on kuuden hiilen syklinen spirtinositoli:

Fosfatidyyli-inositolit ovat laajalle levinneitä luonnossa. Niitä löytyy eläimistä, kasveista ja mikro-organismeista. Eläinorganismeissa, joita löytyy aivoista, maksasta, keuhkoista.

Kysymys 36. Sfingolipidit. Rakenne ja rooli.

Sfingolipidit

Aminoalkoholi sfingosiini, joka koostuu 18 hiiliatomista, sisältää hydroksyyliryhmiä ja aminoryhmän. Sfingosiini muodostaa suuren ryhmän lipidejä, joissa rasvahappo on kytketty siihen aminoryhmän kautta. Sfingosiinin ja rasvahapon reaktiotuotetta kutsutaan "keramidi"). Keramideissa rasvahapot kytkeytyvät epätavallisella (amidi)sidoksella ja hydroksyyliryhmät pystyvät olemaan vuorovaikutuksessa muiden radikaalien kanssa. Keramidit eroavat rasvahapporadikaaleista, jotka muodostavat niiden koostumuksen. Yleensä nämä ovat rasvahappoja, joilla on pitkä ketjupituus - 18 - 26 hiiliatomia. Sfingolipidejä on kolme päätyyppiä:

Keramidit ovat yksinkertaisimpia sfingolipidejä. Ne sisältävät vain sfingosiinia, joka on liitetty rasvahappoasyyliosaan.

Sfingomyeliinit sisältävät varautuneen polaarisen ryhmän, kuten fosfokoliinin tai fosfoetanoliamiinin.

Glykosfingolipidit sisältävät keramidia, joka on esteröity 1-hydroksiryhmästä sokerijäännöksellä. Sokerista riippuen glykosfingolipidit jaetaan naserebrosideihin ja gangliosideihin.

Serebrosidit sisältävät joko glukoosia tai galaktoosia sokerijäämänä.

Gangliosidit sisältävät trisakkaridia, joista yksi on aina siaalihappo.

Biol. sfingolipidien rooli on monipuolinen. Tiedetään, että ne osallistuvat aksonien, synapsien ja muiden hermokudoksen solujen kalvorakenteiden muodostumiseen, välittävät tunnistusmekanismeja, reseptorivuorovaikutuksia, solujen välisiä kontakteja ja muita tärkeitä prosesseja kehossa.

Nämä ovat yleisimpiä sfingolipidejä. Niitä löytyy pääasiassa eläin- ja kasvisolujen kalvoista. Niitä on erityisen runsaasti hermokudoksessa. Sfingomyeliinejä löytyy myös munuaisten, maksan ja muiden elinten kudoksista. Hydrolysoituessaan sfingomyeliinit muodostavat yhden rasvahappomolekyylin, yhden molekyylin kaksiarvoista tyydyttymätöntä alkoholia, sfingosiinia, yhden molekyylin typpipitoista emästä (useammin se on koliinia) ja yhden molekyylin fosforihappoa. Sfingomyeliinien yleinen kaava voidaan esittää seuraavasti:

Kysymys 37 ovat laajalti edustettuina kudoksissa, erityisesti hermokudoksessa, erityisesti aivoissa. Glykosfingolipidit ovat pääasiallinen glykolipidimuoto eläinkudoksissa. Jälkimmäiset sisältävät keramidia, joka koostuu sfingosiinin alkoholista ja rasvahappojäännöksestä sekä yhdestä tai useammasta sokeritähteestä. Yksinkertaisimmat glykosfingolipidit ovat galaktosyylikeramidit ja glukosyylikeramidit.

Galaktosyylikeramidit ovat aivojen ja muiden hermokudosten pääasiallisia sfingolipidejä, mutta niitä löytyy pieniä määriä myös monissa muissa kudoksissa. Galaktosyylikeramidien koostumus sisältää heksoosia (yleensä D-galaktoosia), joka on eetterisidottu aminospirtasfingosiinin hydroksyyliryhmään. Lisäksi galaktosyyliseramidi sisältää rasvahappoa. Useimmiten se on lignoseriini-, nervoni- tai aivohappoa, ts. rasvahapot, joissa on 24 hiiliatomia.

On olemassa sulfogalaktosyylikeramideja, jotka eroavat galaktosyylikeramideista heksoosin kolmanteen hiiliatomiin kiinnittyneen rikkihappojäännöksen läsnäololla. Nisäkkäiden aivoissa sulfo-galaktosyylikeramideja löytyy pääasiassa valkoisesta aineesta, kun taas niiden pitoisuus aivoissa on paljon pienempi kuin galaktosyylikeramidien.

Glukosyyliseramidit - yksinkertaiset glykosfingolipidit, ovat läsnä muissa kudoksissa kuin hermostossa, ja pääasiassa glukosyyliseramideja. Niitä löytyy pieniä määriä aivokudoksesta. Toisin kuin galaktosyylikeramideissa, niissä on glukoosijäännös galaktoositähteen sijaan. Monimutkaisemmat glykosfingolipidit ovat gangliosideja, jotka muodostuvat glykosyylikeramideista. Gangliosidit sisältävät lisäksi yhden tai useamman siaalihappomolekyylin. Ihmiskudoksissa neuramiinihappo on hallitseva siaalihappo. Lisäksi glukoosijäännöksen sijasta ne sisältävät usein kompleksisen oligosakkaridin. Gangliosideja löytyy suuria määriä hermokudoksessa. Ne näyttävät suorittavan reseptori- ja muita toimintoja. Yksi yksinkertaisimmista gangliosideista on punasolujen stromasta eristetty hematosidi. Se sisältää keramidia (asyylisfingosiinia), yhden molekyylin glukoosia ja yhden molekyylin N-asetyylineuramiinihappoa.

Kysymys38. KOLESTEROLI- tärkeä kalvojen komponentti ja hydrofobisen kerroksen ominaisuuksien säätelijä. Kolesterolijohdannaiset (sappihapot) ovat välttämättömiä rasvojen ruoansulatukselle. Kolesterolista syntetisoidut steroidihormonit osallistuvat energian säätelyyn, vesi-suola-aineenvaihduntaan, seksuaalisiin toimintoihin.Tämä on ihmiskehossa päästeroidi, loput steroideista sen johdannaisia. Kasvit, sienet ja hiiva eivät syntetisoi kolesterolia, vaan muodostavat erilaisia ​​fytosteroleja ja mykosteroleja, jotka eivät imeydy ihmiskehoon. Bakteerit eivät pysty syntetisoimaan steroideja. Kolesteroli on osa kalvoja ja vaikuttaa kaksoiskerroksen rakenteeseen lisäämällä sen jäykkyyttä. Sappihapot, steroidihormonit ja D3-vitamiini syntetisoidaan kolesterolista. Kolesterolin aineenvaihdunnan rikkominen johtaa ateroskleroosin kehittymiseen. Kolesteroli on molekyyli, joka sisältää 4 fuusioitunutta rengasta, jotka on merkitty latinalaisilla kirjaimilla A, B, C, D, haarautunut sivuketju, jossa on 8 hiiliatomia asemassa 17, 2 "kulmaista" metyyliryhmää (18 ja 19) ja hydroksyyliryhmä asemassa. 3. Rasvahappojen kiinnittyminen esterisidoksella hydroksyyliryhmään johtaa kolesteroliestereiden muodostumiseen. Esteröimättömässä muodossa kolesteroli on osa eri solujen kalvoja. Kolesterolin hydroksyyliryhmä on vesikerrosta päin, ja molekyylin jäykkä hydrofobinen osa on upotettu kalvon sisäiseen hydrofobiseen kerrokseen. Veressä 2/3 kolesterolista on esteröitynä ja 1/3 vapaana kolesterolina. Kolesteroliesterit toimivat sen kerrostumisen muotona joissakin soluissa (esimerkiksi maksassa, lisämunuaiskuoressa, sukurauhasissa). Näistä varastoista kolesterolia käytetään sappihappojen ja steroidihormonien synteesiin.

2.1.2 Sfingolipidit (sfingofosfolipidit)

Sfingomyeliinit. Nämä ovat yleisimpiä sfingolipidejä. Niitä löytyy pääasiassa eläin- ja kasvisolujen kalvoista. Niitä on erityisen runsaasti hermokudoksessa. Sfingomyeliinejä löytyy myös maksan ja muiden elinten munuaisten kudoksista. Hydrolysoituessaan sfingomyeliinit muodostavat yhden molekyylin rasvahappoa, yhden molekyylin kaksiarvoista tyydyttymätöntä alkoholia, sfingosiinia, yhden molekyylin typpipitoista emästä ja yhden molekyylin fosforihappoa. Sfingomyeliinien yleinen kaava voidaan esittää seuraavasti:

Yleinen suunnitelma sfingomyeliinimolekyylin rakentamiseksi muistuttaa tietyssä suhteessa glyserofosfolipidien rakennetta. Sfingomyeliinimolekyyli sisältää ikään kuin polaarisen "pään", joka kantaa samanaikaisesti sekä positiivisia (koliinijäännös) että negatiivisia (fosforihappojäännös) varauksia ja kaksi ei-polaarista "häntä" (pitkä alifaattinen sfingosiiniketju ja rasvahappoasyyliradikaali) ).

2.2 Glykolipidit (glykosfingolipidit)

Glykolipidit ovat laajalti jakautuneita kudoksissa, erityisesti hermokudoksessa, erityisesti aivoissa. Pääasiallinen glykolipidimuoto eläinkudoksissa ovat glykosfingolipidit. Jälkimmäiset sisältävät keramidia, joka koostuu sfingosiinin alkoholista ja rasvahappojäännöksestä sekä yhdestä tai useammasta sokeritähteestä.

Yksinkertaisimmat glykosfingolipidit ovat galaktosyylikeramidit ja glukosyylikeramidit.

Galaktosyylikeramidit ovat aivojen ja muiden hermokudosten pääasiallisia sfingolipidejä, mutta niitä löytyy pieniä määriä myös monissa muissa kudoksissa. Galaktosyylikeramidien koostumus sisältää heksoosia (yleensä D-galaktoosia), joka on eetteri sitoutunut aminoalkoholin sfingosiinin hydroksyyliryhmään. Lisäksi galaktosyyliseramidi sisältää rasvahappoa. Useimmiten se on lignoseriini-, nervoni- tai serebronihappoa, eli rasvahappoja, joissa on 24 hiiliatomia. On olemassa sulfogalaktosyylikeramideja, jotka eroavat galaktosyylikeramideista heksoosin kolmanteen hiiliatomiin kiinnittyneen rikkihappojäännöksen läsnäololla. Nisäkkäiden aivoissa sulfogalaktosyylikeramideja löytyy pääasiassa valkoisesta aineesta, kun taas niiden pitoisuus aivoissa on paljon pienempi kuin galaktosyylikeramidien.

Glukosyyliseramidit ovat yksinkertaisia ​​glykosfingolipidejä, joita esiintyy muissa kudoksissa kuin hermostossa, pääasiassa glukosyyliptsramideja. Niitä löytyy pieniä määriä aivokudoksesta. Toisin kuin galaktosyylikeramideissa, niissä on glukoosijäännös galaktoositähteen sijaan.

Monimutkaisemmat glykosfingolipidit ovat gangliosideja, jotka muodostuvat glykosyylikeramideista. Gangliosidit sisältävät lisäksi yhden tai useamman siaalihappomolekyylin. Ihmiskudoksissa neuramiinihappo on hallitseva siaalihappo. Lisäksi glukoosijäännöksen sijasta ne sisältävät usein kompleksisen oligosakkaridin. Gangliosideja löytyy suuria määriä hermokudoksessa. Ne näyttävät suorittavan reseptori- ja muita toimintoja. Yksi yksinkertaisimmista gangliosideista on erytrosyyttien stromasta eristetty gametosidi. Se sisältää keramidia, yhden glukoosimolekyylin ja yhden molekyylin N-asetyylineuramiinihappoa.

2.3 Steroidit

Kaikkia tarkasteltuja lipidejä kutsutaan yleensä saippuoituviksi, koska saippuat muodostuvat niiden alkalisen hydrolyysin aikana. On kuitenkin olemassa lipidejä, jotka eivät hydrolysoidu vapauttamaan rasvahappoja. Nämä lipidit sisältävät steroideja. Steroidit ovat luonnossa laajalle levinneitä yhdisteitä. Niitä löytyy usein yhdessä rasvojen kanssa. Ne voidaan erottaa rasvasta saippuoimalla (ne kuuluvat saippuoitumattomaan fraktioon). Kaikilla steroideilla niiden rakenteessa on ydin, joka muodostuu hydratusta fenantreenista (renkaat A, B ja C) ja syklopentaanista (rengas D).

Fenantreeni Perhydrofenantreeni Steroidien yleinen rakenteellinen perusta.

Steroideja ovat esimerkiksi lisämunuaiskuoren hormonit, sappihapot, D-vitamiinit, sydämen glykosidit ja muut yhdisteet. Ihmiskehossa steroidien joukossa tärkeä paikka on steroleilla (steroleilla), eli steroidialkoholeilla. Sterolien pääedustaja on kolesteroli (kolesteroli).

Molekyylin monimutkaisen rakenteen ja epäsymmetrian vuoksi steroideilla on monia mahdollisia stereoisomeerejä. Kukin steroidiytimen kuuden hiilen renkaista (renkaat A, B ja C) voi ottaa kaksi erilaista avaruudellista muotoa - "tuoli" tai "vene" muoto.

Luonnollisissa steroideissa, mukaan lukien kolesteroli, kaikki renkaat ovat "nojatuolin" muodossa, mikä on vakaampi rakenne. Renkaat voivat puolestaan ​​olla toistensa suhteen cis- tai trans-asennossa.

Kolesteroli. Kuten todettiin, steroidien joukossa erottuu ryhmä yhdisteitä, joita kutsutaan steroleiksi (steroleiksi). Steroleille on tunnusomaista hydroksyyliryhmän läsnäolo asemassa 3 sekä sivuketju asemassa 17. Sterolien tärkeimmässä edustajassa, kolesterolissa, kaikki renkaat ovat trans-asemassa; lisäksi siinä on kaksoissidos 5. ja 6. hiiliatomin välillä. Siksi kolesteroli on tyydyttymätön alkoholi. Kolesterolin rengasrakenteelle on ominaista merkittävä jäykkyys, kun taas sivuketju on suhteellisen liikkuva. Joten kolesteroli sisältää alkoholihydroksyyliryhmän C-3:ssa ja haarautuneen alifaattisen ketjun, jossa on 8 hiiliatomia C-17:ssä. Kolesterolin kemiallinen nimi on 3-hydroksi-5,6-kolestiini. C-3:n hydroksyyliryhmä voidaan esteröidä korkeammalla rasvahapolla kolesteroliestereiden (kolesteridien) muodostamiseksi.

Kolesteroli on sappihappojen ja steroidihormonien muodostumisen lähde nisäkkäiden kehossa. Kolesterolin fysiologiset toiminnot ovat monipuoliset.

Turvallisuus ympäristöön Johtopäätös Kuva 2 - Opinnäytetyön verkkokaavio 2.1 Tutkimuskohteet opinnäytetyö olivat mikro-organismeja, jotka on eristetty erilaisista luonnollisista rasvoista: hylje (H), hylje, joka on kasvatettu villarasvalla (Hb), villa (B) ja mikro-organismit, jotka on eristetty ...

Lipidien koostumuksessa tavallisten happojen lisäksi mykolihapot ovat omituisia, tyypillisiä vain näille mikro-organismeille, jotka ovat suurimolekyylipainoisia b-hydroksihappoja, joilla on pitkä alifaattinen ketju a-asemassa. Rihmasienten lipidien FA:t ovat suurelta osin identtisiä kasviöljyjen koostumuksen kanssa. Tältä osin sienilipidejä voidaan käyttää kansantalouden eri sektoreilla (...

Vesihaude 10 min. Hätäliemen haju määritetään lämmitettäessä 80-85 asteeseen. Liemen läpinäkyvyysaste asetetaan visuaalisesti sylinteriin, jonka halkaisija on 20 mm. Kemiallinen tutkimus. Siipikarjanlihan kemiallisiin tutkimuksiin kuuluvat haihtuvien rasvahappojen määrän määritys, ammoniakin ja ammoniumsuolojen määritys, reaktio peroksidaasille bentsidiinin kanssa, hapon ja peroksidin määritys ...

Huomio yllä oleva, on tarkoituksenmukaisempaa ottaa käyttöön teknisiä toimenpiteitä yrityksessä, millä puolestaan ​​on suotuisa vaikutus RUE "Gomel OTKZ Fatty Plant" taloudelliseen tulokseen LUKU 3 TAPOJA PARANTAA TALOUDELLISET TILANNE AT RUE "GOMEL ORDER" OF LABOR RED BANNER FAT PLANT" 3.1 Toteutustoimenpide halvempaa ja vähemmän energiatehokasta...

Sfingolipidit. Niitä löytyy pääasiassa eläin- ja kasvisolujen kalvoista. Niitä on erityisen runsaasti hermokudoksessa. Sfingomyeliinejä löytyy myös munuaisten, maksan ja muiden elinten kudoksista. Hydrolysoituessaan sfingomyeliinit muodostavat yhden rasvahappomolekyylin, yhden molekyylin kaksiarvoista tyydyttymätöntä alkoholia, sfingosiinia, yhden molekyylin typpipitoista emästä (useammin koliinia) ja yhden molekyylin fosforihappoa. Sfingomyeliinien yleinen kaava voidaan esittää seuraavasti:

Yleinen suunnitelma sfingomyeliinimolekyylin rakentamiseksi muistuttaa tietyssä suhteessa glyserofosfolipidien rakennetta. Sfingomyeliinimolekyyli sisältää ikään kuin polaarisen "pään", jossa on samanaikaisesti sekä positiivisia (koliinijäännös) että negatiivisia (fosforihappojäännös) varauksia, ja kaksi ei-polaarista "häntä" (pitkä alifaattinen sfingosiiniketju ja rasvahapon asyyliradikaali). Joistakin aivoista ja pernasta eristetyistä sfingomyeliineistä löydettiin sfingosiinin sijasta alkoholidihydrosfingosiinia (pelkistetty sfingosiini):

7.6 Steroidit

Kaikkia tarkasteltuja lipidejä kutsutaan yleensä saippuoituviksi, koska saippuat muodostuvat niiden alkalisen hydrolyysin aikana. On kuitenkin olemassa lipidejä, jotka eivät hydrolysoidu vapauttamaan rasvahappoja. Nämä lipidit sisältävät steroideja. Steroidit ovat luonnossa laajalle levinneitä yhdisteitä. Niitä löytyy usein yhdessä rasvojen kanssa. Ne voidaan erottaa rasvasta saippuoimalla (ne kuuluvat saippuoitumattomaan fraktioon). Kaikilla rakenteellisilla steroideilla on hydratun fenantreenin (renkaat A, B ja C) ja syklopentaanin (rengas D) muodostama ydin (kuva 24):

Kuva 24 - Yleistetty steroidiydin
Steroideja ovat esimerkiksi lisämunuaiskuoren hormonit, sappihapot, D-vitamiinit, sydämen glykosidit ja muut yhdisteet. Ihmiskehossa sterolit (sterolit) ovat tärkeässä asemassa steroidien joukossa; steroidialkoholit. Sterolien pääedustaja on kolesteroli (kolesteroli).

Molekyylin monimutkaisen rakenteen ja epäsymmetrian vuoksi steroideilla on monia mahdollisia stereoisomeerejä. Kukin steroidiytimen kuuden hiilen renkaista (renkaat A, B ja C) voi ottaa kaksi erilaista avaruudellista muotoa - "tuoli" tai "vene" muoto.

Kolesteroli on sappihappojen sekä steroidihormonien (sukupuoli- ja kortikoidi) lähde nisäkkäiden kehossa. Kolesteroli, tai pikemminkin sen hapettumistuote - 7-dehydrokolesteroli, muuttuu ihossa UV-säteiden vaikutuksesta D3-vitamiiniksi. Näin ollen kolesterolin fysiologinen toiminta on monipuolinen.

Kolesterolia löytyy eläinrasvoista, mutta ei kasvirasvoista. Kasvit ja hiiva sisältävät rakenteeltaan samanlaisia ​​yhdisteitä kuin kolesteroli, mukaan lukien ergosteroli.

Ergosteroli on D-vitamiinin esiaste. Altistumisen jälkeen ergosterolille UV-säteillä se saavuttaa kyvyn käyttää antirakiittista vaikutusta (kun rengas B avautuu).

Kaksoissidoksen palautuminen kolesterolimolekyylissä johtaa koprosterolin (koprostanolin) muodostumiseen. Koprosterolia löytyy ulosteista, ja se muodostuu bakteerien suoliston mikroflooran palauttaessa kolesterolin kaksoissidoksen C5- ja C6-atomien välillä.

Nämä sterolit, toisin kuin kolesteroli, imeytyvät hyvin huonosti suolistossa, ja siksi niitä löytyy ihmisen kudoksista pieniä määriä.

8 Hiilihydraattien kemia

Ensimmäistä kertaa termiä "hiilihydraatit" ehdotti Dorpatin (nykyisen Tarton) yliopiston professori K.G. Schmidt vuonna 1844. Tuolloin oletettiin, että kaikilla hiilihydraateilla on yleinen kaava C m (H 2 O) n, ts. hiilihydraatti + vesi. Tästä johtuu nimi "hiilihydraatit". Esimerkiksi glukoosilla ja fruktoosilla on kaava C(H2O)6, ruokosokerilla (sakkaroosilla) C12(H2O)11, tärkkelyksellä [C6(H2O)5]n jne. Myöhemmin kävi ilmi, että useat ominaisuuksiltaan hiilihydraattien luokkaan kuuluvat yhdisteet sisältävät vetyä ja happea hieman eri suhteessa kuin yleisessä kaavassa on ilmoitettu (esimerkiksi deoksiriboosi C 5 H 10 O 4). Vuonna 1927 kansainvälinen kemiallisen nimikkeistön uudistuskomissio ehdotti termin "hiilihydraatit" korvaamista termillä "glysidit", mutta vanha nimi "hiilihydraatit" on juurtunut ja se on yleisesti tunnustettu.

Hiilihydraattikemialla on yksi johtavista paikoista orgaanisen kemian kehityksen historiassa. Ruokosokeria voidaan pitää ensimmäisenä orgaaninen yhdiste eristetty kemiallisesti puhtaassa muodossa. Tuotti vuonna 1861 A.M. Butlerovin (kehon ulkopuolella) formaldehydistä muodostuva hiilihydraattien synteesi oli ensimmäinen synteesi, joka edustaa yhtä kolmesta pääaineluokasta (proteiinit, lipidit, hiilihydraatit), jotka muodostavat eläviä organismeja. Kemiallinen rakenne yksinkertaisimmat hiilihydraatit on selvitetty myöhään XIX V. E. Fisherin perustutkimuksen tuloksena. Kotimaiset tutkijat A.A. antoivat merkittävän panoksen hiilihydraattien tutkimukseen. Colley, P.P. Shorygin, N.K. Kochetkov ym. Englantilaisen tutkijan W. Heworthin työt loivat 1920-luvulla perustan polysakkaridien rakennekemialle. XX vuosisadan toisesta puoliskosta lähtien. hiilihydraattien kemian ja biokemian kehitys on nopeaa niiden tärkeän biologisen merkityksen vuoksi.

LIITTOVALTAINEN TERVEYS- JA SOSIAALINEN KEHITYSVIRASTO

Ammattikorkeamman KOULUTUKSEN VALTION OPETUSLAITOS VENÄJÄN VALTION Lääketieteen YLIOPISTO LIITTOVALTION TERVEYS- JA SOSIAALINEN KEHITYSVIRASTO

sfingolipidit.

Niiden biosynteesi ja biologinen rooli

Nikitin Pavel 112 ryhmä

Sfingolipidit ovat ryhmä monimutkaisia ​​lipidejä, joiden molekyylin perustana ovat alifaattiset aminoalkoholit, joista sfingosiini ja serebriini ovat yleisimpiä.

CH3 (CH2)12CH CH CH CH CH2OH CH3; (CH2)12CH2CHCHCHCH2OH

OH NH2 OH OH NH2

sfingosiini cerebriini (fytosfingosiini)

Sfingolipidit jaetaan kahteen pääryhmään:

Sfingofosfolipidit, jotka sisältävät fosforihapon ja koliinin jäämiä (sfingomyeliinit) tai fosforihappoa ja inosityyliglykosidia (fytosfingolipidit);

sfingoglykolipidit, jotka sisältävät monosakkarideja (yleensä galaktoosia) tai oligosakkarideja (serebrosideja) ; ja siaalihappojäännökset (gangliosidit) .

Sfingomyeliinit ovat yleisimpiä sfingolipidejä. Niitä löytyy pääasiassa eläin- ja kasvisolujen kalvoista. Niitä on erityisen runsaasti hermokudoksessa; sfingomyeliinit löytyvät myös munuaisten, maksan ja muiden elinten kudoksista. Hydrolysoituessaan sfingomyeliinit muodostavat yhden rasvahappomolekyylin, yhden rasvahappomolekyylin, yhden molekyylin kaksiarvoista tyydyttymätöntä aminoalkoholia sfingosiinia, yhden molekyylin typpipitoista emästä (useammin se on koliinia) ja yhden molekyylin fosforihappoa, minkä vuoksi sfingomyeliinit kuuluvat fosfolipidien luokkaan. Sfingomyeliinien yleinen rakenne näyttää tältä:

Sfingomyeliinimolekyylin konformaatio on tietyssä suhteessa samanlainen kuin glyserofosfolipidien konformaatio. Sfingomyeliinimolekyyli sisältää polaarisen "pään", jossa on samanaikaisesti sekä positiivinen (koliinijäännös) että negatiivinen (fosforihappojäännös) varaus, ja kaksi ei-polaarista "häntä" (pitkä alifaattinen ketju sfingosiinia ja esteröityä rasvahappoa) ). On huomattava, että joissakin sfingomyeliineissä, esimerkiksi aivoista ja pernasta eristetyissä sfingomyeliineissä, löydettiin alkoholidihydrosfingosiinia (pelkistetty sfingosiini) sfingosiinin sijasta.

Glykolipidit ovat monimutkaisia ​​lipidejä, jotka sisältävät hiilihydraattiryhmiä molekyylissä (usein D-galaktoosijäännös). Glykolipideillä on olennainen rooli biologisten kalvojen toiminnassa. Niitä löytyy pääasiassa aivokudoksesta, mutta niitä löytyy myös verisoluista ja muista kudoksista. Glykolipidejä on kolme pääryhmää: serebrosidit, sulfatidit ja gangliosidit.

Cerebrosidit eivät sisällä fosforihappoa tai koliinia. Niihin kuuluu heksoosi (yleensä D-galaktoosi), joka on eetteri sitoutunut aminoalkoholin sfingosiinin hydroksyyliryhmään. Lisäksi serebrosidi sisältää rasvahappoa. Näistä rasvahapoista yleisimpiä ovat lignoseriini-, nervoni- ja serebronihapot eli 24 hiiliatomia sisältävät rasvahapot. Serebrosidien rakenne voidaan esittää seuraavalla kaaviolla;

Serebrosidien tutkituimmat edustajat ovat nervonia sisältävä nervonihappo, aivoveripitoinen aivohappoa ja keratsiinia sisältävä glygnocyrichappo. Serebrosidien pitoisuus on erityisen korkea hermosolujen kalvoissa (myeliinivaipassa).

Gangliosidit Gangliosidien hydrolyysillä voidaan havaita korkeampia rasvahappoja, sfingosiinialkoholia, D-glukoosia ja D-galaktoosia sekä aminosokerijohdannaisia: N-asetyyliglukosamiinia ja N-asetyylineuramiinihappoa. Jälkimmäinen syntetisoidaan kehossa glukosamiinista ja sillä on seuraava kaava:

Rakenteellisesti gangliosidit ovat suurelta osin samanlaisia ​​kuin serebrosidit, sillä ainoa ero on, että yhden galaktoositähteen sijaan ne sisältävät monimutkaisen oligosakkaridin. Yksi yksinkertaisimmista gangliosideista on punasolujen stromasta eristetty hematosidi:

Toisin kuin serebrosidit ja sulfatidit, gangliosideja löytyy pääasiassa aivojen harmaasta aineesta ja ne ovat keskittyneet hermo- ja gliasolujen plasmakalvoihin.

Kaikkia edellä käsiteltyjä lipidejä kutsutaan yleisesti saippuoituviksi, koska saippuat muodostuvat niiden hydrolyysin aikana.

Sfingolipidien biosynteesi

Sfingolipidejä voidaan syntetisoida muista yhdisteistä. Niiden synteesiä varten tarvitaan ensinnäkin sfingosiinia, joka muodostuu useiden peräkkäisten reaktioiden aikana palmitoyyli-CoA:sta ja seriinistä; aktivoituja rasvahappoja tarvitaan asyyli-CoA-johdannaisten muodossa; tarvitaan myös
tai aktivoitu koliini CDP-koliinin muodossa sfingomyeliinien synteesiä varten tai aktivoidut hiilihydraattimonomeerit niiden UDP-johdannaisten muodossa serebrosidien tai gangliosidien synteesiä varten.

Biologinen rooli

I. osallistuminen immuunijärjestelmän työhön

a) Sfingolipidien aineenvaihdunta immuunijärjestelmän soluissa ja sekundaaristen lipidien välittäjien - keramidin, sfingosiinin, sfingosiini-1-fosfaatin ja keramidi-1-fosfaatin - muodostuminen ovat osa yhtä signaalijärjestelmää, joka ohjaa kypsymistä, erilaistumista lymfosyyttien aktivaatio ja proliferaatio vasteena antigeeneille ja mitogeeneille ja ohjelmoitu solukuolema efektoritoiminnan jälkeen.

b) Sfingomyeliinisyklin tuotteet sekä keramidisyntaasin estäjä - fumonisiini B1 - vaikuttavat T-lymfosyyttien pinta-antigeenien - CD3, CD4, CD8, CD25, CD45 - ilmentymiseen, muuttavat lymfosyyttien alapopulaatioiden välistä tasapainoa, estävät DNA:ta kateenkorvan ja pernan synteesiä normaaleissa soluissa ja proliferatiivista vastetta mitogeeneille ja estävät immuunivasteen kehittymisen T-riippuvaisille antigeeneille in vivo.

Primaarisen immuunivasteen varhaisille vaiheille on tunnusomaista spesifisten prekursorien proliferaatio lymfoidikudoksen spesifisessä mikroympäristössä, erilaistuminen efektorilymfosyyteiksi ja migraatio lymfoidisista elimistä vereen ja kudoksiin. Erityisesti T-lymfosyyttien migraatio riippuu antigeenin jakautumisesta ei-lymfoidisiin elimiin ja lymfosyyttien paikallisesta aktivaatiosta mononukleaaristen järjestelmien molekyylien toimesta.

c) Vaikuttaa adheesiomolekyylien ja MHC:n ilmentymiseen sekä solumigraatiotekijöihin, sfingolipidit säätelevät aktivoituneiden lymfosyyttien suunnattua liikettä kudoksissa. Kaikentyyppisten efektorisolujen vuorovaikutus johtaa vieraan antigeenin poistoon kehosta. Sfingolipidien toiminta toteutuu TCR/CD3-kompleksin signalointireiteille ja sfingomyeliinisyklille yhteisten kohteiden tasolla. Sfingolipidit ovat olennainen ja välttämätön osa immuunijärjestelmää ja sen seurauksena tärkeä osa koko organismia.

II- Osallistuminen solukalvojen rakenteeseen ja toimintaan.

Sfingolipidit ovat läsnä eläin- ja kasvisolujen kalvoissa; ne ovat hermojen ja aivojen lipidien myeliinivaipan pääkomponentti. Rasvakertymiä ei juurikaan ole.

Sovellus lääketieteessä

Sfingolipidejä käytetään syövän hoitoon. Monen tyyppiset kasvainsolut ja kasvaimet voivat tuhoutua altistumalla, mikä johtaa sfingolipidikeramidin pitoisuuden nousuun. On olemassa monia tapoja lisätä sfingolipidikeramidin määrää kasvaimessa, mutta niiden käyttöä vaikeuttaa se, että sfingolipidikeramidilla on keskeinen rooli solujen homeostaasissa: se metaboloituu helposti muiksi sfingolipideiksi, jotka edistävät kasvaimen kasvua, etäpesäkkeitä ja estävät niitä. potilaan immuunijärjestelmä. Tarve estää tällainen metabolinen konversio sfingolipidikeramidin synteesiin osallistuvien entsyymien samanaikaisen aktivoitumisen taustalla on todettu, entsyymit, jotka tulisi aktivoida tai estää, sekä lääkkeet, metaboliitit ja ravinnon komponentit, jotka modifioivat kutakin entsyymiä, kuvataan. Allyylialkoholiryhmän merkitys keramidisfingolipidimolekyylissä ja useissa kasvainten vastaisissa aineissa on korostettu, on osoitettu, että hydroksyyliryhmä osallistuu fosfaatin siirtymiseen proteiinista proteiiniin muodostamalla fosfaattiesteriä. Allyylihydroksyyliryhmä voi myös vähentää ketonien määrää mitokondrioiden ubikinoneissa muodostaen reaktiivisia happilajeja. Sfingolipidikeramidin tasoa kasvaimissa voidaan lisätä antamalla suoraan sfingolipidikeramidia tai sen analogeja; sfingolipidikeramidin muodostumisen stimulointi sen prekursoreista; sfingomyeliinin hydrolyysillä tai glykosfingolipidien hydrolyysillä; sfingosiinin asylointi. Lisäksi sfingolipidikeramidin suurempi pitoisuus voi johtua sen muuntumisen hidastumisesta sfingomyeliiniksi.