WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |

1. Наиболее распространнёные составляющие восков Кислоты восков Формула Источники восков пчелиный воск, пальмитиновая СН3–(СН2)14–СООН спермацет лигноцериновая СН3–(СН2)22–СООН воск пальмы церотиновая СН3–(СН2)24–СООН пчелиный воск, монтановая СН3–(СН2)26–СООН воск листьев и фруктов мелиссиновая СН3–(СН2)28–СООН Спирты восков цетиловый СН3–(СН2)14–СН2ОН спермацет цериловый СН3–(СН2)24–СН2ОН пчелиный воск монтановый СН3–(СН2)26–СН2ОН пчелиный воск, воск листьев и мирициловый СН3–(СН2)28–СН2ОН фруктов Спермацет – воск животного происхождения, состоит из спермацетового масла черепных полостей кашалота; на 90% состоит из пальмитиноцетилового эфира:

СН3–(СН2)14–СО–О–СН2–(СН2)14–СН3.

Твёрдое вещество, tпл = 41…49 °С.

Ланолин – животный воск, получают при отмывке растворителями жиров овечьей шерсти. Это смесь сложных эфиров полициклических спиртов со специфическими разветвлёнными высшими жирными кислотами (ланопальмитиновая, ланостеариновая). Ланолин и спермацет – основа препаратов для кожи и волос (мази, кремы).

Стериды – сложные эфиры специфически построенных циклических спиртов – стеролов (стерины) – и высших жирных кислот. В организме человека 10% стеролов этерифицировано и находится в виде стеридов, а 90% свободно и образует неомыленную фракцию.

Соотношение стеролов и стеридов в разных тканях и жидкостях организма различно: печень содержит их поровну, в желчи содержатся только свободные стеролы.

В основе молекул стеролов лежит циклическая группировка атомов, состоящая из восстановленного фенантрена (пергидрофенантрен – полностью восстановленный фенантрен) и циклопентана:

циклопентанопергидрофенантрен (стеран) Строение стеролов (стеринов) было установлено в 1932 г. Выделяют следующие стеролы:

1. Зоостерины (зоостеролы) – животного происхождения.

2. Фитостерины (фитостеролы) – растительного происхождения.

Ситостерол в соевом масле, стигмастерол в масле зародышей семян пшеницы, фукостерол – у бурых водорослей.

3. Микостерины (микостеролы) – в грибах.

Чем примитивнее организм, тем более разнообразный набор стеролов для него характерен. Человеку свойственен только один зоостерол – холестерол, или холестерин:

или Холестерол, или холестерин – ненасыщенный одноатомный спирт (производное циклопентанопергидрофенантрена). Он нерастворим в воде, хорошо растворим в хлороформе, эфире, горячем спирте. Играет важную биологическую роль:

1. Принимает участие в построении клеточной мембраны, в питании клетки, в диффузии и осмосе.

2. Принимает участие в построении желчных кислот (холе – желчь), половых гормонов и гормонов коры надпочечников.

3. Является провитамином витамина D.

4. Поддерживает устойчивость эритроцитов.

В организме содержится от 150 до 200 мг % холестерола, содержание которого резко возрастает при атеросклерозе. Много холестерола (холестерина) содержится в мозговой ткани, в сливочном масле, в печени, в яичном желтке. Источником для синтеза в организме служит активная форма уксусной кислоты. Синтез холестерина осуществляется в печени. Если его исключить из пищи, то он всё равно синтезируется всеми тканями организма.

Все стериды, как и стеролы, – твёрдые, бесцветные вещества.

4.3. СЛОЖНЫЕ ЛИПИДЫ 1. Фосфолипиды (фосфатиды) – сложные эфиры многоатомных спиртов с высшими жирными кислотами и фосфорной кислотой, содержащие ещё азотистые основания. Наиболее распространённые фосфатиды имеют общую формулу:

т.е. представляют как бы триглицерид (R1 и R2 – радикалы высших жирных кислот), у которого третья жирная кислота заменена фосфорной кислотой, образующей эфирную связь с аминоспиртом А.

В составе различных фосфолипидов встречаются многоатомные спирты – глицерин, инозит и сфингозин:

Соответственно, они образуют глицерофосфолипиды (фосфатиды), инозитфосфолипиды, сфингофосфолипиды.

Итак, в построении молекул фосфолипидов участвуют два остатка высшей жирной кислоты, одна молекула фосфорной кислоты и азотистые основания. Чаще всего это производные этаноламина – холин и серин, и сам этаноламин:

В молекулах фосфолипидов углеводородный радикал высших жирных кислот формирует лиофобную часть, а радикал фосфорной кислоты и остатки азотистого основания, способные ионизироваться – лиофильную.

Фосфолипиды – твёрдые вещества жироподобного вида, хорошо растворимы в бензоле, петролейном эфире, хлороформе, в воде могут образовать стойкие эмульсии, а иногда – коллоидные растворы из-за наличия гидрофильных групп (–ОН, –NH2 и др.).

Фосфолипиды присутствуют в животных и растительных организмах, особенно много их в нервной ткани человека и позвоночных животных. Много фосфолипидов в семенах растений, сердце и печени животных, яйцах птиц. Они образуют комплексы с белками и в виде фосфолипопротеинов присутствуют во всех клетках живых существ, участвуя в формировании клеточной оболочки и внутриклеточных мембран; улучшают всасывание и транспорт жира; поддерживают стойкость коллоидного раствора холестерина на определённом уровне.

Простейшим представителем фосфолипидов является фосфатидная (фосфатидиновая) кислота.

В зависимости от характера азотистого основания среди фосфатидов различают фосфатидилхолин (лецитины), фосфатидилколамин (кефалины), фосфатидилсерин и дифосфатидилтреонин:

остаток холина -лецитин (холинфосфатид) В состав лецитина входят ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, арахидоновая). Из насыщенных – стеариновая и пальмитиновая; фосфорная Н3РО4 и органические основания – аминоспирт холин.

Лецитин – аморфное вещество, нерастворим в воде, но хорошо растворим в бензоле, петролейном эфире, хлороформе. Очень гигроскопичен. Содержится в печени, в тканях мозга, яичном желтке. Оптически активен.

В яде пчёл, змей содержится фермент лецитиназа А. Он отщепляет жирную кислоту в -положении, образуется соединение лизолецитин:

лизолецитин Лизолецитин обладает свойством разрушать эритроциты крови – гемолитическим действием. В организме в поджелудочной железе вырабатывается фермент лецитиназа В, который, действуя на лизолецитин, отщепляет жирную кислоту в -положении; лизолецитин теряет свои гемолитические свойства.

В растениях содержится фермент – лецитиназа С, который отщепляет холин.

Благодаря наличию аминоспирта холина лецитин является важным поставщиком метильных групп.

Фосфатиды, которые содержат аминоспирт коламин (этаноламин) HO–CH2–CH2–NH2, называют кефалинами. В животных организмах обычно сопровождают лецитины. Из ненасыщенных кислот в кефалинах 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:

остаток коламина -кефалин (коламинфосфатид) Сфингофосфолипиды (сфингомиелины) не содержат глицерина, вместо него присутствует двухатомный аминоспирт сфингозин. Остаток жирной кислоты связан со сфингозином не эфирной, а пептидной связью сфингомиелин В состав инозитфосфолипидов входят шестиатомный циклический спирт, фосфорная кислота, жирные кислоты, иногда глицерин и некоторые другие вещества. Из мозговой ткани выделен сложный инозитфосфолипид – липозол:

фосфат остаток остаток инозита тартроновой кислоты остатки жирных кислот остаток коламина остаток галактозы 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:

кефалин глицерин фосфорная коламин жирные кислоты кислота +3Н2О сфингомиелин сфингозин жирная холин кислота Фосфолипиды подобно жирам способны к реакциям по радикалам ненасыщенных жирных кислот. Интенсивно протекают реакции перекисного окисления по двойным связям в этих радикалах. Если такие реакции интенсифицируются во время выполнения физической нагрузки, может наблюдаться существенное падение работоспособности.

В молекулах фосфолипидов имеются участки, способные поразному взаимодействовать с полярными и неполярными молекулами.

Углеводородные радикалы жирных кислот неполярны и легко взаимодействуют с неполярными радикалами аминокислот в белках. Остатки фосфорной кислоты и аминоспиртов полярны и способны к электролитической диссоциации.

Молекулы фосфолипидов, таким образом, являются амфотерными электролитами. Фосфат заряжается отрицательно, а аминная группа – положительно:

кефалин биполярный ион кефалина Образующиеся биполярные ионы фосфолипидов реагируют с полярными 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 группировки, это способствует прохождению через мембрану полярных соединений. Таким образом, фосфолипиды (в комплексе с некоторыми другими липоидами, а также гетерополисахаридами), соединяясь с особыми белками, принимают участие в обеспечении избирательной проницаемости клеточных мембран.

Фосфолипиды активируют процессы окисления нейтральных жиров, 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 нервных клеток, проявляя свойства электрических изоляторов. Появление и накопление сфингомиелинов в нервной ткани связано с эволюционным развитием головного мозга. В ходе индивидуального развития животных и человека по мере роста массы мозга и совершенствования нервной деятельности содержание сфингомиелинов возрастает.

2. Гликолипиды – жироподобные вещества, содержащие углеводные остатки. Не содержат фосфорную кислоту.

Различают три группы гликолипидов: цереброзиды, сульфогликолипиды и ганглиозиды.

Цереброзиды состоят из аминоспирта сфингозина, жирной кислоты (олеиновой, лигноцериновой, нервоновой, цереброновой), галактозы (редко глюкозы):

остаток сфингозина остаток остаток жирной кислоты галактозы цереброзид (гликосфинголипид) 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 углеродными атомами (насыщенных, ненасыщенных и оксикислот). Цереброзиды, 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 этого 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.

ацетилгалактозамин галактоза глюкоза жирные кислоты галактоза ацетилнейраминовая кислота Этот олигосахарид включает галактозу, глюкозу, ацетилгалактозамин и ацетилнейраминовую кислоту.

Ацетилнейраминовая кислота является важной составной частью ганглиозидов. Предполагают, что она обеспечивает нормальное функционирование нервной системы, обладает защитными и медиаторными функциями, от неё может зависеть способность наиболее эффективно выполнять длительные физические нагрузки.

Наибольшее количество гликолипидов сосредоточено в мембранах нервных клеток, но и в других тканях они тоже представлены.

5. ГОРМОНЫ 5.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Гормоны (от греч. horm – привожу в движение, побуждаю, возбуждаю) – это вещества, вырабатываемые специализированными клетками и железами внутренней секреции и регулирующие обмен веществ отдельных органов и всего организма в целом.

Термин «гормоны» был предложен Э.Г. Старлингом в 1905 г.

Сейчас известно более 40 гормонов человека и животных и продолжают выявлять новые.

Классифицируют гормоны по химической природе:

I. Гормоны.

1. Производные аминокислот (например, адреналин, тироксин) – по структуре близки к тирозину и триптофану.

2. Стероидные содержат в своей основе структуру циклопентанопергидрофенантренового кольца.

Их по числу атомов углерода делят на три семейства:

а) гормоны коры надпочечников и протестерон (C21 – стероиды) – производные прегнана (I);

CH3 CHCH11 CH3 14 R 1 2 10 3 5 4 (I) (II) б) мужские половые гормоны (C19 – стероиды) – производные андростана (II, где R = CH3);

в) женские половые гормоны (C18 – стероиды) – производные эстрона (II, где R = H).

3. Пептидные.

В эту группу входят все гормоны, химическая структура которых представлена полипептидами разной молекулярной массы (от 3 до 200 аминокислотных остатков). Синтез их происходит в околощитовидных железах, поджелудочной железе, гипофизе и слизистой органов пищеварения.

Их делят на следующие семейства:

а) пептиды (вазопрессин, окситоцин и др.);

б) полипептиды (адренокортикотропин, глюкагон, инсулин, кальцитонин и др.);

в) простые белки (плацетарный лактоген, пролактин, соматотропин);

г) гликопротеины (лютеинизирующий гормон, фолликулостимулирующий гормон и др.).

II. Прогормоны.

Прогормоны – это неактивные предшественники некоторых гормонов. Они имеют более длинные полипептидные цепи, чем соответствующие активные гормоны. Например, проинсулин содержит примерно 80 аминокислотных остатков, а в активном состоянии – только 51.

Именно ферментативное отщепление части полипептидной цепи быстро превращает неактивную форму в активную при получении клеткой соответствующего сигнала.

5.2. ПОЛУЧЕНИЕ 1. Химический синтез.

Небелковые гормоны, пептидные гормоны небольшой молекулярной массы и активные фрагменты некоторых полипептидных гормонов синтезируют.

2. Экстрагирование из природных источников.

Полипептидные и белковые гормоны получают главным образом экстрагированием из желёз убойного скота и последующей очисткой.

Экстрагирование затруднено весьма малым содержанием гормонов в организме. Так, для получения всего лишь 1 мг тиролиберина потребовалось 4 т ткани гипоталамуса (место его секреции), которую извлекали из мозга животных на бойнях.

Главные трудности в очистке гормонов связаны со следующими обстоятельствами. Во-первых, биологические регуляторы представляют собой сложные органические соединения, отличающиеся, как правило, малой устойчивостью. Многие из них настолько легко разрушаются, что приходится их очищать в очень мягких условиях, избегая повышенных температур, действия кислот или щелочей, иногда даже приходится работать в отсутствие кислорода воздуха. Для выделения биологических регуляторов обычно используют на тех или иных стадиях различные высокоэффективные приёмы разделения (разные виды хроматографии, противоточное распределение, многократные перекристаллизации и др.).

Другим обстоятельством, очень осложняющим очистку природного биологического регулятора, является необходимость специфических, очень сложных и капризных методов определения их количества во фракциях.

В-третьих, очень трудно оценить биологическую активность выделенных гормонов, поскольку она зависит от ряда факторов, многие из которых трудно учесть: порода животных, их диета, время года, условия содержания и т.д. Поэтому нередко приходится вместо главного их биологического действия брать другое, более просто наблюдаемое и регистрируемое явление. Например, при изучении андрогенных гормонов зачастую используется тест на почернение клюва у воробья. Поэтому не надо удивляться, что в течение длительного времени учёные занимаются такой, казалось бы, смешной проблемой, как тщательное изучение периода почернения воробьиного клюва. Или определение активности гормона роста (соматотропина) определяют по росту хряща большой берцовой кости крысы (тибиатест).

Первыми выделили гипоталомические гормоны в чистом виде и выяснили их химическую структуру Роджер Гиллемин из Сан-Диего и Эндрю Шелли из Нью-Орлеана. В 1977 г. они получили за это Нобелевскую премию и разделили награду с Розалиндой Ялоу, разработавшей чрезвычайно чувствительный радиоиммунологический метод определения концентрации гормонов.

3. Метод генной инженерии.

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |






















© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.