Неомыляемые липиды. Стерины и стероиды

Размещено на http://allbest.ru

Неомыляемые липиды. Стерины и стероиды

Липиды - это органические вещества, которые плохо растворимы или нерастворимы в воде, но растворяются в органических растворителях; они являются настоящими или потенциальными эфирами жирных кислот.

Содержание липидов в организме человека составляет в среднем 10-20% от массы тела. Липиды можно условно разделить на два вида: протоплазматические и резервные. Протоплазматические (конституционные) входят в состав всех органов и тканей. Они составляют примерно 25% всех липидов организма и практически остаются на одном уровне в течение всех жизни. Резервные липиды запасаются в организме и количество их меняется в зависимости от различных условий.

Биологическое значение липидов в организме велико. Так, они обнаружены в составе всех органов и тканей. Наибольшее количество (до 90%) содержится в жировой ткани. В мозге липиды составляют половину массы органа.

В зависимости от способности к гидролизу с образованием солей высших жирных кислот (мыл) липиды делят на омыляемые и неомыляемые.

Неомыляемые липиды - это второй большой класс липидов.

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 пятиуглеродных изопентановых 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. Ключевым промежуточным соединением, из пятиуглеродных фрагментов которого строится углеродный скелет изопреноидов, является изопентенилфосфат:

липиды стероид гормон

Известны две основные группы изопреноидов: терпены и стероиды.

Рассмотрим подробнее стероиды и стерины.

Стероиды - желчные кислоты, половые гормрны, гормоны надпочечников.

Стероиды широко распространены в природе. К этим соединениям относятся многочисленные вещества гормрнальной природы, а также холестерин, желчные кислоты и др.

Стероиды выполняют в организме разнообразные функции. К настоящему времени известно около 20 000 стероидов; более 100 из них применяется в медицине. Стероиды имеют циклическое строение. В корне их структуры скелет стерана, состоящий их трех конденсированных циклогексановых колец в нелинњейном сочленении и циклопентанового кольца. Стероиды - природные биологически активные соединения, основу структуры которых составляет углеводород стеран. 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.

Стереохимия стероидов

Незамещенный стеран содержит 6 хиральных атомов углерода в местах сочленения циклов и должен иметь 64 стереоизомера. Введение заместителей к любому атому углерода стерана также делает его хиральным. Однако возможное число стереоизомеров ограничено из-за жесткости структуры.

Стереохимическая конфигурация стерана определяется типом сочленения колец А, B, C и D. При транс-сочленении заместители у узловых атомов углерода (С₅ и С₁₀; С₈ и С₉; С₁₃ и С₁₄) находятся по разные стороны цикла, при цис-сочленении - по одну сторону. Теоретически возможно 8 различных комбинаций сочленения 4-х колец стерана. Однако в природных стероида сочленение колец В/С и С/D, как правило, транс, а колец A/В - цис или транс.

Расположение заместителей в кольце стерана над или под плоскостью кольца обозначается буквами b и a соответственно. Тип сочленения колец В/С и С/D неизменен и поэтому не указывается. Тип сочленения колец A/В указывается по ориентации заместителя в положении 5: 5a -стероид имеет транс-сочленение, а 5b -стероид цис-сочленение колецА/В. Таким образом различают два стереохимических ряда стероидов: 5a -стероиды и5b -стероиды.

Для изображения стероидов используют конформационные формулы или плоское изображение. В последнем случае заместители изображают либо над плоскостью (b -конфигурация), либо под плоскостью (a -конфигурация) чертежа.

Стерины

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

Желчные кислоты - это гидроксикарбоновые кислоты ряда стероидов. Основа строения желчных кислот - углеводород холан.

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

Стероидные гормоны - физиологически активные вещества ряда стероидов, вырабатываемые железами внутренней секретиции. По химическому строению и биологическому действию различают гормоны коры надпочечников (кортикостероиды), мужские половые гормоны (андрогены) и женские половые гормоны (гестагены и эстрогены). Каждому типу стероидных гормонов соответствует углеводород, который составляет основу их углеродного скелета. Для кортикостероидов и гестагенов это - прегнан, андрогенов -андростан, эстрогенов - эстран.

На рисунке приведены примеры некоторых стероидных гормонов, вырабатываемые разными железами внутренней секреции.

Кортикостерон - гормон коры надпочечников, регулирует углеводный обмен, действует как антагонист инсулина, повышая содержание сахара в крови. Тестостерон - мужской половой гормон, стимулирует развитие вторичных половых признаков. Эстрадиол - женский половой гормон, контролирует менструальный цикл.

Таким образом, липиды - небольшие молекулы с преобладанием гидрофобных свойств.

Список используемой литературы

1.Мецлер Д. Биохимия. Т. 1, 2, 3. “Мир” 2000

2.Ленинджер Д. Основы биохимии. Т.1, 2, 3. “Мир” 2002

3.Фримель Г. Иммунологические методы. М. “Медицина” 2007

4.Медицинская электронная аппаратура для здравоохранения. М. 2001

5.Резников А.Г. Методы определения гормонов. Киев “Наукова думка” 2000 6. Биологическая химия, под ред. Н.И. Ковалевской, Москва, ACADEMA: 2005

7.Биохимия, В.П. Комов, Москва, ДРОФА: 2004

Размещено на Allbest.ru