Смешанные триацилглицериды могут содержать хиральный атом углерода в положении 2 и иметь энантиомеры, например:

Триацилглицериды – малополярные, не растворимые в воде вещества, так как их молекулы не содержат сильнополярных или заряженных групп. Триацилглицериды, содержащие преимущественно остатки ненасыщенных кислот, при обычных условиях являются жидкостями, насыщенных кислот – твердыми веществами. Они входят в состав животных жиров и растительных масел, которые представляют собой смеси триацилглицеридов. Животные жиры содержат в основном триацилглицериды с остатками насыщенных кислот и поэтому имеют твердую консистенцию. Растительные масла включают в основном остатки ненасыщенных кислот и являются жидкостями. Основная биологическая функция триацилглицеридов – запасные вещества животных и растений.

Химические свойства триацилглицеридов определяются наличием сложноэфирной связи и ненасыщенностью. Как сложные эфиры триацилглицериды гидролизуются под действием кислот и щелочей. Триацилглицериды подвергают гидролизу в кислой и щелочной средах, а также ферментативному гидролизу под действием фермента липазы.

При щелочном гидролизе (омылении) жиров образуются соли жирных кислот (мыла). Их молекулы дифильны (содержат полярную “голову” и неполярный “хвост”), что обуславливает их поверхностно-активные свойства и моющее действие.

Важным промышленным процессом является гидрогенизация жиров – каталитическое гидрирование растительных масел, в результате которого водород насыщает двойные связи, и жидкие масла превращаются в твердые жиры (маргарин). В процессе гидрогенизации происходит также изомеризация – перемещение двойных связей (при этом из полиненасыщенных кислот образуются кислоты с реакционноспособными, в том числе и в реакциях окисления, сопряженными двойными связями) и изменение их стереохимической конфигурации (цис в транс), а также частичное расщепление сложноэфирных связей. Существует мнение, что при этом образуются вещества небезопасные для организма. Наибольшей пищевой ценностью обладают растительные масла, которые наряду с незаменимыми жирными кислотами содержат необходимые для организма фосфолипиды, витамины, полезные фитостерины (предшественники витамина D) и практически не содержат холестерин.

Воски – это сложные эфиры жирных кислот и высших одноатомных спиртов (С₁₂ – С₄₆). Воски входят в состав защитного покрытия листьев растений и кожи человека и животных. Они придают поверхности характерный блеск и водоотталкивающие свойства, что важно для сохранения воды внутри организма и создания барьера между организмом и окружающей средой.

Фосфолипиды – общее название липидов, содержащих остаток фосфорной кислоты. Фосфолипиды – основные липидные компоненты клеточных мембран.

---

Основные структурные компоненты, составляющие молекулы фосфолипидов, – это глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота, аминоспирты (этаноламин или холин) или аминокислота серин. К ним относят фосфатидилэтаноламин, фосфатидилхолин и фосфатидилсерин.

Фосфатидилэтаноламин

Фосфатидилхолин

Фосфатидилсерин

Фосфолипиды – основные структурные компоненты клеточных мембран. Согласно жидкостно-мозаичной модели клеточные мембраны рассматриваются как липидные бислои. В таком бислое углеводородные радикалы фосфолипидов за счет гидрофобных взаимодействий находятся внутри, а полярные группы липидов располагаются на внешней поверхности бислоя. В жидкий липидный бислой встроены молекулы белков.

Сфинголипиды состоят из двуатомного длинноцепочечного ненасыщенного спирта сфингозина, жирных кислот, фосфорной кислоты и аминоспиртов - этаноламина или холина.

Молекулы фосфолипидов дифильны. Они содержат полярную гидрофильную “голову” и неполярный гидрофобный “хвост”. В водной среде они способны образовывать сферические мицеллы – липосомы, которые можно рассматривать как модель клеточных мембран.

Гликолипиды содержат углеводные остатки и не содержат фосфорной кислоты. Наиболее важными из них являются гликосфинголипиды. Основные структурные компоненты гликосфинголипидов: сфингозин, жирная кислота, моно- или олигосахсрид. Типичные представители гликосфинголипидов – цереброзиды и ганглиозиды. Цереброзиды содержат остатки D-галактозы или D-глюкозы, которые связаны с ОН группой сфингозина b -гликозидной связью. Цереброзиды входят в состав мембран нервных клеток. Ганглиозиды содержат остатки сложных олигосахаридов, способных нести отрицательный заряд за счет присутствия в них остатков сиаловых кислот. Ганглиозиды выделены из серого вещества мозга. Они образуют рецепторные участки на поверхности клеточных мембран.

19.2. Неомыляемые липиды

К неомыляемым относят липиды, которые не являются производными жирных кислот и не способны к гидролизу. Под этим названием имеют в виду огромное число разных по химическому строению и биологическим функциям природных соединений, которые объединяет сходство в строении углеродного скелета. Углеродный остов их молекул простроен из пяти углеродных изопреновых фрагментов, соединенных по типу “голова к хвосту”.

По строению скелета и ненасыщенности их можно рассматривать как олигомеры диенового углеводорода изопрена. Отсюда происходит другое их название – изопреноиды. Сходство в строении объясняется общими путями биосинтеза изопреноидов. Они образуются в живых организмах ферментативным путем из уксусной кислоты.

Известны две основные группы изопреноидов: терпены и стероиды.

19.2.1. Терпены

Терпенами называют углеводороды состава (С₅H₈)n, где n = 2, которые рассматривают как продукты олигомеризации изопрена:

---

Кислородсодержащие производные терпенов называют терпеноидами. Терпены и терпеноиды имеют в основном растительное происхождение. Это эфирные масла растений, смолы хвойных деревьев и каучуконосов, растительные пигменты, жирорастворимые витамины.

Терпены классифицируют по числу изопреновых звеньев в молекуле (таблица 5).

Таблица5. Классификация терпенов.

Тип терпена	Число изопреновых звеньев (С5H8)n	Число атомов углерода
Монотерпен	п=2	C10
Сесквитерпен	п=3	C15
Дитерпен	п=4	C20
Тритерпен	п=6	C30
Тетратерпен	п=8	C40

Отсутствие терпенов с нечетным числом изопреновых звеньев (за исключением сесквитерпенов) объясняется особенностями их биосинтеза. Кроме того, каждый тип терпенов может иметь линейную структуру или содержать один, два, три и более циклов.

Монотерпены – это димеры изопрена; имеют состав С10Н16. Это легко летучие соединения с приятным запахом, которые составляют основу эфирных масел растений. Известны монотерпны ациклического, моно-, би- и трициклического строения.

Ациклические монотерпены имеют линейную структуру и содержат три двойных связи.

Монотерпены мирцен и оцимен содержатся в эфирных маслах хмеля и лавра. Монотерпеновые спирты, например, гераниол, являются основными компонентами эфирных масел розы, герани и других цветочных эссенций. Соответствующие альдегиды (гераниаль) имеют запах цитрусовых и содержатся в эфирных маслах лимона.

Моноциклические монотерпены содержат один цикл и две двойных связи. Основу углеродного скелета этого типа терпенов составляет насыщенный углеводород ментан.

Монотерпен лимонен содержит хиральный атом углерода и существует в двух энатиомерных формах. (-)Лимонен (левовращающий) содержится в лимонном масле и скипидаре. (+)Лимонен (правовращающий) входит в состав масла тмина. Рацемический лимонен получают димеризацией изопрена. Гидратация двойных связей лимонена протекает в соответствии с правилом Марковникова и дает двухатомный спирт терпин, который используется в медицине при лечении бронхита.

Ментол содержится в эфирном масле перечной мяты. Он обладает антисептическим и успокаивающим действием. Структура ментола содержит три хиральных атома углерода, ей соответствует 8 стереоизомеров. Природный ментол существует в конформации кресла, где все три заместителя занимают экваториальное положение.

Бициклические монотерпены содержат два цикла и одну двойную связь. Основу их углеродного скелета составляют углеводороды каран, пинан и камфан, которые могут быть построены из ментана путем замыкания еще одного цикла за счет образования мостика изопропильной группой при замыкании ее в орто-, мета- или пара-положения ментанового цикла.

Бициклический монотерпен ряда пинана α-пинен – основная составная часть скипидара. Наиболее важным терпеноидом ряда камфана является камфора, которая используется как стимулятор сердечной деятельности.

---

Сесквитерпены – это тримеры изопрена, имеют состав С₁₅Н₂₄. Как и монотерпены, эти вещества находятся в эфирных маслах растений. Например, ациклический терпеновый спирт фарнезол – душистый компонент ландыша.

Дитерпены – это тетраизопреноиды, содержат в молекуле 20 атомов углерода. Важную биологическую роль играют дитерпеновые спирты: фитол – спирт, в виде сложного эфира входящий в состав хлорофилла, и витамин А (ретинол).

Тетраизопреноидные фрагменты содержат молекулы жирорастворимых витаминов Е и К₁.

Тритерпены содержат шесть изопреновых фрагментов. Наиболее важным тритерпеном является сквален С₃₀Н₅₀, выделенный из печени акулы. Сквален является биологическим предшественником стероидов (промежуточный продукт в биосинтезе холестерина).

Тетратерпены содержат восемь изопреновых фрагментов. Тетратерпены широко распространены в природе. Наиболее важными из них являются растительные пигменты – каротиноиды. Их молекулы содержат длинную систему сопряженных двойных связей и поэтому окрашены. β-Каротин – растительный пигмент желто-красного цвета, в большом количестве содержащийся в моркови, томатах и сливочном масле. Все каротины – предшественники витаминов группы А. Молекула β-каротина состоит из двух одинаковых частей и in vivo превращается в две молекулы витамина А.

19.2.2. Стероиды

Стероиды – природные биологически активные соединения, основу структуры которых составляет углеводород стеран - циклопентанпергидрофенантрен. Циклы А, В, С образуют фенантрен. Как и терпены стероиды относятся к изопреноидам и связаны с ними общими путями биосинтеза.

Большинство стероидов имеют метильные группы в положениях 10 и 13, а также заместитель в положении 17, содержащий до 10 атомов С. В зависимости от величины заместителя в положении 17 различают три основные группы стероидов: стерины, желчные кислоты и стероидные гормоны.

Стерины – природные спирты ряда стероидов, основа углеродного скелета которых - углеводород холестан.

Все стерины содержат группу ОН в положении 3 и являются, таким образом, вторичными спиртами. Стерины присутствуют во всех тканях животных и растений. Они являются промежуточными продуктами в биосинтезе желчных кислот и стероидных гормонов. Примерами стероидов животного происхождения являются холестанол и холестерин. По номенклатуре ИЮПАК названия стероидов строятся в соответствии с правилами заместительной номенклатуры. При этом за родоначальную структуру берется соответствующий насыщенный углеводород, в случае стеринов это холестан.

Холестерин является наиболее распространенным стерином животных и человека. Он присутствует во всех животных липидах, крови и желчи. Мозг содержит 7% холестерина в расчете на сухую массу. Нарушение обмена холестерина приводит к его отложению на стенках артерий и атеросклерозу, а также к образованию желчных камней.

---

Желчные кислоты – это гидроксикарбоновые кислоты ряда стероидов. Из желчи человека выделено четыре желчные кислоты, которые получили название холевых кислот: холевая кислота (3,7,12-тригидроксихолановая кислота), дезоксихолевая кислота (3, 12 – дигидроксихолановая кислота), хенодезоксихолевая (3,7-дигидроксихолановая кислота), в малых количествах литохолевая (3-гидроксихолановая кислота).

Желчные кислоты образуются в печени из холестерина. Натриевые и калиевые соли желчных кислот являются поверхностно-активными веществами. Эмульгируя жиры, они способствуют их всасывание и перевариванию.

Стероидные гормоны – физиологически активные вещества ряда стероидов, вырабатываемые железами внутренней секретиции. К стероидным гормонам относят:

кортикостероиды – гормоны, вырабатываемые корой надпочечников. Всего этих гормонов более 40. Они участвуют в регуляции углеводного и солевого обменов. По этому признаку их делят на глюкокортикоиды и минералокортикоиды. Примером глюкокортикоидов является кортикостерон.

Такие гормоны как кортизол и кортизон обладают противоспалительным действием. В организме стимулируют обмен белков и углеводов. Синтетическим аналогом является преднизалон. Примером минералкортикоидов является альдостерон, который способствует сохранению нормального баланса натрия и калия в тканях;

мужские половые гормоны (андрогены), к которым относят тестостерон, все остальные андрогены – продукты его метаболизма;

женские половые гормоны (гестагены и эстрогены), к которым относят прогестерон (гормон беременности), эстрадиол, регулирующий менструальный цикл.

Тесты

1.Отношение массы растворенного вещества к массе раствора называется

A)массовой долей

B)мольной долей

C)молярной концентрацией

D)молярной концентрацией эквивалента

E)моляльной концентрацией

2.Укажите математическое выражение закона Вант - Гоффа для растворов электролитов

A) П = CRT

B) p = p_oN

C) p = kT

D)П = iCRT

E) p = RT²

3. Укажите значение рН в нейтральной среде

A) 7

B) 14

C) 0

D) 9

E) 5

4. Укажите, какое соединение относится к комплексным

A)[Ag(NH₃)₂]Cl

B) KAl(SO₄)₂

C) NH₄Fe(SO₄)₂

D) KNaSO₄

E) KI

5. Молекулярность реакции определяется

A)числом молекул, участвующих в реакции

B) суммой степеней концентраций веществ, участвующих в основном кинетическом уравнении

C) степенью окисления элементов, участвующих в реакции

D) квантовыми числами

E) зарядом ядра

6. Укажите основное кинетическое уравнение для реакции CO(г) +H₂O(г)=CO₂(г)+ H₂(г)

A) ν = kc(СО)

B) ν = kc(H₂O)

C) ν = kc(СО₂)с(H₂)

D) ν = kc(СО)с(H₂O)

E) ν = kc(СО₂)

7. Ферменты- это

A) гормоны

B) органические амины

C) нуклеиновые кислоты

D) биологические катализаторы

E) тиолы

8. В теории Бренстеда-Лоури основанием является

A) донор протонов

B)акцептор протонов

C) донор электронная пара

акцептор электронная пара

E) донор катионов

9. Укажите функциональную группу альдегидов:

---

Смотрите также файлы

• OZ_Ekzamen.doc

• Testy_Itog_OZ_MPD_s_02_04_2014.doc

• Patologicheskaya_anatomia_RK-2.doc

• OM_OG_RK_2_raspech3.doc

• Ekonom_rubezh_2.doc