ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.02.2025
Просмотров: 647
Скачиваний: 1
В кукурузе доля β-ситостерола составляет 86% от всех стеролов, а в пшенице – 66%.
Терпены
В основе строения терпенов находится молекула изопрена:
Это мономер, из которого построены олигомерные или полимерные цепочки неомыляемых липидов. Терпены, молекулы которых представляют собой соединения из 2, 3, 4, 6, 8 молекул изопрена, называют соответственно моно-, сескви-, ди-, три- и тетратерпенами. Молекулы терпенов могут иметь линейную или циклическую структуру, содержать гидроксильные, карбонильные и карбоксильные группы.
Монотерпены. Это летучие жидкие вещества с приятным запахом. Они являются основными компонентами душистых эфирных масел, получаемых из растительных тканей – цветов, листьев, плодов.
В качестве типичного представителя алифатических монотерпенов является мирцен:
От 30 до 50% мирцена содержится в эфирном масле хмеля. Представителями кислородных производных алифатических терпенов являются линалоол, гераниол и цитронеллол. Все они представляют спирты. Линалоол содержится в цветках ландыша, в апельсиновом и кориандровом масле. Аромат персиков обусловлен различными сложными эфирами линалоола – уксуснокислым, муравьинокислым и др. Гераниол встречается в масле эвкалипта. Цитронеллол обладает запахом розы и содержится в розовом, гераниевом и других маслах.
Среди моноциклических терпенов наиболее распространенным и важным являются лимонен, ментол, карвон. Лимонен содержится в скипидаре, тминном масле; ментол – главный компонент (до 70%) эфирного масла перечной мяты, а карвон – эфирных масел тмина и укропа.
Сесквитерпены. Эта группа терпенов также входит в состав эфирных масел. Одно из наиболее интересных соединений – ароматический сесквитерпен димер госсипол – специфический пигмент хлопковых семян. Являясь токсичным соединением, он усложняет переработку хлопкового масла.
Дитерпены. Наиболее широко представлены соединениями, входящими в состав многих биологически важных веществ. Так, дитерпеновый спирт фитол входит в состав хлорофилла.
Хлорофилл – это пигмент, придающий растениям зеленый цвет. Он содержится в листьях и стеблях, в колосьях и зернах. Хлорофилл находится в особых образованиях – протоплазме, называемых хлоропластами. В растениях существуют два вида хлорофилла: хлорофилл а (сине-зеленый) и хлорофилл в (желто-зеленый)
Хлорофилл принимает активное участие в процессе фотосинтеза. В результате этого процесса диоксид углерода под влиянием солнечного света, поглощенного хлорофиллом, восстанавливается до гексозы и выделяется свободный кислород. Фотосинтез – это единственный процесс, в ходе которого лучистая энергия солнца в виде химических связей запасается в органических соединениях.
Дитерпеновые цепи входят в состав витаминов Е и К1; витамин А – это моноциклический дитерпен. Трициклическим дитерпеном служит абиетиновая кислота – главный компонент смоляных кислот, известный в технике как канифоль. Натриевые соли канифоли – это один из компонентов хозяйственного мыла. Многие дитерпены являются компонентами эфирных масел – камфорен, каурен, стевиол и агатовая кислота.
Тритерпены. Представлены наиболее известным тритерпеном скваленом. Сквален является промежуточным соединением при биосинтезе стероидов, например, холестерола у животных и дрожжей. Тритерпеновая цепь входит в состав витамина К2. К более сложным тритерпенам относятся лимонин и кукурбитацин А – соединения, обуславливающие горький вкус лимона и тыквы.
Тетратерпены. Это пигменты – каротиноиды. Они придают растениям желтую или оранжевую окраску разных оттенков, обладают биологической активностью, являются провитамином группы А, участвуют в фотосинтезе. Наиболее известные представители каротиноидов – каротин, лютеин, цеаксантин и криптоксантин.
Пентатерпены. Представители этой группы – убихинон Q, пластохиноны – выполняют роль переносчиков электронов в окислительно – восстановительных реакциях, связанных с синтезом АТФ.
Биологические мембраны
Мембраны – это универсальная форма структурной организации живой материи. Биологические мембраны или биомембраны, формируют внешнюю границу клетки, делят объем цитоплазмы клетки на отсеки, или компартементы, в которых осуществляются метаболические реакции.
Мембрана содержит липиды и белки, а также небольшое количество углеводов в составе гликосфинголипидов и гликопротеинов. Биомембраны имеют жидкостно-мозаичную структуру, согласно которой мембрана состоит из бислоя сложных липидов (фосфолипидов, гликолипидов, стеролов), в которых находятся глобулярные белки.
Рисунок
6 – Схема строения двойного липидного
слоя в биомембране
Липиды в бислое расположены так, что их гидрофобные хвосты (углеводородные остатки жирных кислот) направлены внутрь мембраны навстречу друг другу и частично перекрываются, обе поверхности бислоя составлены гидрофильными головками липидов – фосфолипидов. Белки, встроенные в липидный бислой мембраны, могут быть периферийными или интегральными. Периферийные белки связаны с полярной поверхностью бислоя относительно слабыми водородными связями и легко извлекаются из мембраны. Интегральные белки погружены в липидный слой, иногда пронизывают ее насквозь. Удерживаются они значительно прочнее за счет большего числа гидрофобных взаимодействий, водородных и других связей.
Биомембраны асимметричны, их наружная поверхность отличается по свойствам от внутренней поверхности. Асимметричность биомембраны обусловлена главным образом, различием в природе белков, располагающихся на внешней и внутренней поверхности биомембраны. На наружной поверхности биомембраны животных клеток располагаются олигосахаридные группировки гликопротеинов и гликолипидов, выполняющие функцию узнавания различных веществ, попадающих в клетку.
Все биомембраны имеют принципиально одинаковую структуру, отличаясь только в деталях. Они могут иметь различные по химическому составу липиды в бислое, разные жирно-кислотные остатки в составе фосфолипидов, разные типы (по химическому строению, гидрофильным и гидрофобным свойствам) встроенных белков. Соотношение липид:белок в биомембране также может варьировать.
Биомембраны представляют собой не просто оболочки клеток и субклеточных структур, но и выполняют ряд важнейших разнообразных функций:
1) Играют роль механического барьера. Участвуют в формировании клеточных структур, ограничивают их от внешней среды.
2) Выполняют транспортную функцию. Транспортные системы, локализованные в мембранах, обеспечивают перенос определенных соединений. В качестве транспортных систем в мембранах выступают специфические транспортеры. К ним относят ионофоры, которые увеличивают скорость диффузии ионов через мембрану, и представляют собой токсины, синтезирующиеся грибами и бактериями. Также специфическими транспортерами являются белки. Перенос небольших молекул и ионов через мембраны обеспечивается следующими типами интегральных мембранных белков: каналами и порами; пассивными и активными транспортерами. Белки, формирующие каналы и поры, содержат гидрофильный проход, который позволяет молекулам и ионам с подходящим размером, зарядом и геометрической конфигурацией проникать через мембрану в каком-либо направлении. Активные и пассивные транспортеры, в отличие от каналов и пор, специфически связывают субстрат и транспортируют его через мембрану, изменяя свою конформацию. Пассивные транспортеры способны перемещать молекулы по концентрационному градиенту и не требуют затрат энергии. Для функционирования активных транспортеров, переносящих субстраты против концентрационного градиента, необходимы затраты энергии. При первичном активном транспорте энергия поставляется непосредственно за счет гидролиза АТФ, энергии света или электронного транспорта. Вторичный активный транспорт обеспечивается с помощью ионных градиентов.
3. Выполняют разделительную функцию. Биомембраны регулируют поток веществ внутрь клетки и из нее, что важно для сохранения постоянства внутриклеточной среды.
4. Имеют избирательную проницаемость, которая основана на системах специфичности транспортных белков, способных узнавать определенное соединение и проводить его через мембрану.
5. Важнейшая функция биомембран – генерирование биоэлектрического потенциала, аккумулирование и трансформация энергии. Мембраны являются теми клеточными структурами, благодаря которым возможна трансформация осмотической и электрической форм энергии в энергию макроэргической фосфатной связи (~) АТФ. Так, процессы фотосинтеза и дыхания осуществляются, соответственно в мембранах хлоропластов и митохондрий. Например, при дыхании энергия освобождается в мембранах митохондрий и используется в процессах биосинтеза различных веществ.