ВУЗ: Тамбовский государственный технический университет
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Химия
Добавлен: 09.02.2019
Просмотров: 5489
Скачиваний: 15
49
Простейшим представителем фосфолипидов является фосфатид-
ная (фосфатидиновая) кислота.
В зависимости от характера азотистого основания среди фосфа-
тидов различают фосфатидилхолин (лецитины), фосфатидилколамин
(кефалины), фосфатидилсерин и дифосфатидилтреонин:
В состав лецитина входят ненасыщенные жирные кислоты (олеи-
новая, линолевая, арахидоновая). Из насыщенных – стеариновая и
пальмитиновая; фосфорная Н
3
РО
4
и органические основания – ами-
носпирт холин.
Лецитин – аморфное вещество, нерастворим в воде, но хорошо
растворим в бензоле, петролейном эфире, хлороформе. Очень гигро-
скопичен. Содержится в печени, в тканях мозга, яичном желтке. Опти-
чески активен.
В яде пчёл, змей содержится фермент лецитиназа А. Он отщепляет
жирную кислоту в
α
-положении, образуется соединение лизолецитин:
Лизолецитин обладает свойством разрушать эритроциты крови –
гемолитическим действием. В организме в поджелудочной железе вы-
рабатывается фермент лецитиназа В, который, действуя на лизолеци-
тин, отщепляет жирную кислоту в
β
-положении; лизолецитин теряет
свои гемолитические свойства.
В растениях содержится фермент – лецитиназа С, который отще-
пляет холин.
Благодаря наличию аминоспирта холина лецитин является важ-
ным поставщиком метильных групп.
Фосфатиды, которые содержат аминоспирт коламин (этаноламин)
HO–CH
2
–CH
2
–NH
2
, называют кефалинами. В животных организмах
остаток холина
β
-лецитин (холинфосфатид)
лизолецитин
50
обычно сопровождают лецитины. Из ненасыщенных кислот в кефали-
нах присутствуют арахидоновая, олеиновая, линолевая кислоты, из
насыщенных – стеариновая.
Кефалины – твёрдые вещества, нерастворимые в воде, но хорошо
растворимые в хлороформе. Очень активны. Принимают участие в
процессах свёртывания крови:
Сфингофосфолипиды (сфингомиелины) не содержат глицерина,
вместо него присутствует двухатомный аминоспирт сфингозин. Оста-
ток жирной кислоты связан со сфингозином не эфирной, а пептидной
связью
В состав инозитфосфолипидов входят шестиатомный цикличе-
ский спирт, фосфорная кислота, жирные кислоты, иногда глицерин и
некоторые другие вещества. Из мозговой ткани выделен сложный ино-
зитфосфолипид – липозол:
сфингомиелин
фосфат
остаток коламина
остаток
тартроновой
кислоты
остатки
жирных кислот
остаток инозита
остаток
галактозы
α
-кефалин (коламинфосфатид)
остаток коламина
51
Так же как и для жиров, для фосфолипидов характерна реакция
гидролиза, протекающая ступенчато. Суммарные уравнения гидролиза
глицерофосфолипидов (например, кефалина) и сфингофосфолипидов
(в частности, сфингомиелина) выглядят следующим образом:
Фосфолипиды подобно жирам способны к реакциям по радикалам
ненасыщенных жирных кислот. Интенсивно протекают реакции пере-
кисного окисления по двойным связям в этих радикалах. Если такие
реакции интенсифицируются во время выполнения физической нагруз-
ки, может наблюдаться существенное падение работоспособности.
В молекулах фосфолипидов имеются участки, способные по-
разному взаимодействовать с полярными и неполярными молекулами.
Углеводородные радикалы жирных кислот неполярны и легко взаимо-
действуют с неполярными радикалами аминокислот в белках. Остатки
фосфорной кислоты и аминоспиртов полярны и способны к электроли-
тической диссоциации.
сфингомиелин
сфингозин
жирная
кислота
холин
кефалин
коламин
глицерин
жирные
кислоты
фосфорная
кислота
+3Н
2
О
52
Молекулы фосфолипидов, таким образом, являются амфотерными
электролитами. Фосфат заряжается отрицательно, а аминная группа –
положительно:
Образующиеся биполярные ионы фосфолипидов реагируют с по-
лярными группами белков. Если комплекс фосфолипида с белком в
клеточной оболочке ориентирован так, что в сторону внешней среды
обращены неполярные участки молекулы липида, а внутрь мембраны –
полярные, то через такие участки мембраны легко проникают в клетку
неполярные вещества. Когда наружу обращены полярные группиров-
ки, это способствует прохождению через мембрану полярных соеди-
нений. Таким образом, фосфолипиды (в комплексе с некоторыми дру-
гими липоидами, а также гетерополисахаридами), соединяясь с осо-
быми белками, принимают участие в обеспечении избирательной про-
ницаемости клеточных мембран.
Фосфолипиды активируют процессы окисления нейтральных жи-
ров, а также являются источниками фосфорной кислоты и холина для
организма. Инозитфосфолипиды обеспечивают перенос ионов через
клеточные мембраны, влияя на передачу нервных импульсов.
Сфингофосфолипиды входят в состав миелиновых оболочек нерв-
ных клеток, проявляя свойства электрических изоляторов. Появление и
накопление сфингомиелинов в нервной ткани связано с эволюционным
развитием головного мозга. В ходе индивидуального развития живот-
ных и человека по мере роста массы мозга и совершенствования нерв-
ной деятельности содержание сфингомиелинов возрастает.
2. Гликолипиды – жироподобные вещества, содержащие угле-
водные остатки. Не содержат фосфорную кислоту.
Различают три группы гликолипидов: цереброзиды, сульфогли-
колипиды и ганглиозиды.
Цереброзиды состоят из аминоспирта сфингозина, жирной кисло-
ты (олеиновой, лигноцериновой, нервоновой, цереброновой), галакто-
зы (редко глюкозы):
кефалин
биполярный
ион кефалина
53
Встречаются гликолипиды, сходные по составу с цереброзидами,
однако вместо сфингозина в них содержится глицерин. Цереброзиды, в
состав которых входит галактоза, присутствуют главным образом в
клетках белого вещества мозга. Цереброзиды, содержащие глюкозу,
обнаружены в мембранах других клеток.
Для цереброзидов характерно присутствие кислот с 24-мя угле-
родными атомами (насыщенных, ненасыщенных и оксикислот). Це-
реброзиды, благодаря наличию сильно гидратированной молекулы
сахара, обладают гидрофобными и гидрофильными свойствами.
Сульфогликолипиды образуются из цереброзидов присоединением
остатка серной кислоты к третьему гидроксилу галактозы. За счёт это-
го сернокислотного остатка они легко связывают катионы и участвуют
в их транспорте через мембраны. Они присутствуют не только в мозге,
но и в печени, мышцах, почках.
Ганглиозиды близки по строению к цереброзидам, но углеводный
компонент в них – не моносахарид, а олигосахарид.
цереброзид
(гликосфинголипид)
остаток сфингозина
остаток
галактозы
остаток
жирной кислоты
ацетилгалактозамин
глюкоза
жирные
кислоты
галактоза
ацетилнейраминовая кислота
галактоза