Липиды: Часть 2

Видео

Конспект

Рассмотрим разнообразие жирных кислот.

Как мы уже упоминали, в составе липидов могут быть как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты. У животных в составе мембран преобладают насыщенные жирные кислоты, тогда как у растений – ненасыщенные. Для ненасыщенных жирных кислот характерна цис-транс изомерия, в липидах клеток встречаются цисизомеры. Ниже на Рис. 7. приведены названия и формулы основных жирных кислот. Названия жирных кислот часто происходят от названия растения, из которого они были выделены впервые.

7.jpeg \caption{Названия, формулы и температуры плавления некоторых жирных кислот.} Насыщенные жирные кислоты Как видно из Рис. 7, для большинства жирных кислот характерно четное количество атомов углерода. Дело в том, что жирные кислоты синтезируются из двухуглеродного фрагмента, пришитого к специальному коферменту – ацетила-КоА (распад жирных кислот также осуществляется до ацетил-КоА). Самыми распространенными жирными кислотами являются пальмитиновая и стеариновая. Длина этих жирных кислот оптимальна для размера мембран живых клеток. Более того, триглицериды, содержащие пальмитиновую и стеариновую кислоты, также являются наиболее часто встречающимися, так как триглицериды синтезируются из мембранных глицерофосфолипидов. Ненасыщенные жирные кислоты

Пальмитин-олеиновая (пальмитолеиновая) С16 ненасыщенная жирная кислота с одной двойной связью. Ее относят к \Delta 9 ненасыщенным жирным кислотам. То есть, если считать от самого старшего атома углерода в молекуле (от углерода в карбоксильной группе), двойная связь будет у 9 атома углерода. Если считать от метильной группы, то пальмитолеиновая кислота будет принадлежать к \omega 7 кислотам.

Олеиновая С18 ненасыщенная жирная кислота с одной двойной связью. Также относится к \Delta 9 ненасыщенным жирным кислотам. Является \omega 9 кислотой.

Линолевая С18 ненасыщенная жирная кислота с двумя двойными связями. Ее относят к \Delta 9,12 и \omega 6 кислотам. Животные способны самостоятельно синтезировать только жирные кислоты \omega 9 ряда. Полиненасыщенные жирные кислоты животные получают с пищей (растительная пища, рыбий жир).

Линоленовая С18 ненасыщенная жирная кислота с тремя двойными связями. Ее относят к \Delta 9,12,15 и \omega 3 кислотам.

Арахидоновая С20 ненасыщенная жирная кислота с четырьмя двойными связями. Ее относят к \Delta 5,8,11,14 и \omega 6 кислотам. Обнаруживается в определенных участках мембраны животных клеток.

Мембранные липиды

Глицерофосфолипиды Имеют в своем составе глицерин. По первым двум положениям сложноэфирными свзями прикреплены жирные кислоты, а по третьему – остаток фосфорной кислоты, к которой, как правило, второй фосфоэфирной связью прикреплен спирт. 8.jpeg \caption{ Общее строение глицерофосфолипидов. } Наличие фосфата и жирных кислот в составе придает глицерофосфолипидам амфифильность. Кроме того, остаток фосфата в клетке оказывается отрицательно заряженным, что обеспечивает глицерофосфолипидам отрицательный заряд. Благодаря своему строению, фосфолипиды способны образовывать двойной фосфолипидный бислой, в котором гидрофобная часть обращена внутрь слоя, а гидрофильная – торчит наружу. 9.jpeg \caption{Строение фосфолипидного бислоя. } Насыщенные жирные кислоты имеют <<прямые>> ацильные хвосты, тогда как наличие двойной связи в составе ненасыщенных кислот приводит к образованию изгиба - кинка – на месте двойной связи. Таким образом, ширина, которую занимает фосфолипид с ненасыщенными жирными кислотами, оказывается больше, чем в случае фосфолипида с насыщенными жирными кислотами. Наличие большого количества фосфолипидов с ненасыщенными жирными кислотами приводит к разрыхлению мембраны, что влечет за собой уменьшение температуры плавления последней. Такие мембраны характерны для психрофильных организмов, обитающих при низких температурах ( +10^{\circ} C и меньше): высокое содержание ненасыщенных жирных кислот препятствует переходу мембраны в кристаллическое состояние, что необходимо для выполнения мембраной своих функций. Для термофилов, обитающих при высоких температурах, наоборот, характерно большое количество фосфолипидов с насыщенными жирными кислотами. В организме животных используются, синтезируются и катаболизируются только цис-жиры, поэтому попадание в организм транс-жиров вредно для организма (они могут тормозить процессы катаболизма цис-жирных кислот). Распространенный источник трансжиров – пережаренная пища: в растительных маслах содержится большое количество цис-ненасыщенных жирных кислот, длительное их нахождение при высоких температурах (например, при жарке) приводит к изомеризации кислот в транс-ненасыщенные. Рассмотрим разнообразие глицерофосфолипидов 1) Фосфатидная кислота Самый простой глицерофосфолипид. Редко встречается в плазмалемме, так как несет два отрицательных заряда, что мешает транспорту молекул в клетку и из клетки, однако она распространена в мембранах органелл: ЭПР и тд, где она служит как предшественник других фосфолипидов. 10.jpeg \caption{ Строение фосфатидной кислоты.} 2) Фосфатидилсерин В качестве спирта выступает остаток серина. Такой фосфолипид несет отрицательный заряд. Стоит упомянуть, что плазмалемма является асимметричной по своему составу. Так, фосфатидилсерин в здоровой клетке должен находиться только во внутреннем монослое. В мембране возможны диффузионные переходы, в результате которых фосфолипиды из одного монослоя могут перемещаться в другой. Вероятность таких переходов мала, однако они все же происходят. Для поддержания асимметрии фосфолипидного состава в мембране имеются транспортеры: флиппаза (транспортируют из наружного монослоя во внутренний), флоппаза (из внутреннего в наружный), работающие с затратой энергии АТФ. 11.jpeg \caption{ Строение фосфатидилсерина.} 3) Фосфатидилэтаноламин В качестве спирта в составе имеет этаноламин, что придает фосфолипиду нейтральный заряд. 12.jpeg \caption{Строение фосфатидилэтаноламина.} Фосфатидилэтаноламин образуется путём декарбоксилирования фосфатидилсерина. 4) Фосфатидилхолин (лецитин) Синтезируется из фосфатидилэтаноламина путем метилирования по аминогруппе этаноламина. Добавление метильных радикалов приводит к закреплению заряда фосфолипида (делает его нечувствительным к изменению рН и тд). 13.jpeg \caption{Строение фосфатидилхолина.}