химический каталог




Химия биологически активных природных соединений

Автор Н.А.Преображенский, Р.П.Евстигнеева

, увеличении ионной силы раствора и т. д.

Предполагают, что в протеолипидах имеется белковое ядро, покрытое слоем липидов, молекулы которых связаны друг с другом и с белком нековалентными связями. В пользу подобной молекулярной организации протеолипидов свидетельствуют такие факты, как резистентность к действию протеаз, нерастворимость в воде, некоторые гистохимические исследования и т. д.

379

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЛИПИДОВ

К оценке биологической роли липидов, особенно полярных липидов (фосфолипиды, сфинголипиды, гликолипиды), в последнее время подходят с позиций их участия в построении и функционировании клеточных мембран.

Полярные липиды рассматривают как динамические компоненты мембран, которые подвергаются процессам катаболизма и биосинтеза. Тонкая сбалансированность этих реакций обеспечивает замечательное постоянство и стабильность организации мембран [320].

С участием мембран и присутствующих в них липидов осуществляется ряд важнейших биохимических клеточных процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организма: транспортные, энергетические процессы и другие. Так, полагают, что мембранные липиды принимают участие в транспортировке ионов и различных молекул через стенки клетки и субклеточных частиц [321].

Различают несколько типов переноса ионов и молекул через мембрану.

1) «Пассивная» диффузия, направление и скорость которой определяются градиентом концентрации между внутриклеточной и внешней средой.

2) Катализируемая диффузия через клеточную мембрану, т. е. диффузия с участием определенных катализаторов белковой природы, играющих роль посредников при проникновении в клетку некоторых соединений.

3) Активный перенос через клеточную мембрану, j. е. перенос, сопровождающийся затратой энергии и осуществляемый против градиента концентрации.

Отсутствие достоверных данных о молекулярной организации биологических мембран не позволяет однозначно определить механизм транспортных процессов, однако участие в них липидов не вызывает сомнения.

Наиболее интенсивно изучается активный перенос ионов >Na+ и К+ через плазматическую мембрану [302]. Сущность этого явления состоит в том, что внутриклеточная жидкость имеет высокое содержание ионов К+ и низкое содержание ионов iNa+, во внеклеточной среде, наоборот, выше содержание ионов Na+. Для поддержания указанных градиентов концентраций моновалентных катионов и, особенно, для их восстановления после деполяризации мембраны обязательно должно происходить удаление из клетки ионов Na+ и активное всасывание в клетку ионов К+. Эта система транспорта, сосредоточенная в плазматической мембране, называется «натриевым насосом». Энергия, необходимая для активного транспорта ионов Na+ против градиента концентрации, обеспечивается расщеплением АТФ (до АДФ и неорганического фосфата). Подобный распад АТФ катализируется ферментом—(Na++K+)-активированной АТФ-азой.

Для объяснения механизма транспорта ионов Na+ и К+ предложено несколько теорий. Согласно одной из них [329], перенос этих ионов Осуществляется с помощью молекул-переносчиков, функцию которых могут выполнять определенные типы фосфолипидов (фосфатидовая кислота, фосфатидилсерин, ди- и трифосфоинозитиды) или фосфопротеиды. Другая модель активного переноса основана на существовании в мембране пор, внутри которых находятся макромолекулы, обладающие определенными центрами для связывания ионов Na+ и К+. Предполагают, что в

380

ходе транспортного процесса с помощью АТФ изменяется распределение электронной плотности в макромолекуле, следствием чего является изменение ее конформации и сродства к ионам Na+ и К+, что вызывает их перенос в том или ином направлении. Ни одна из этих теорий не имеет общего признания.

Ряд экспериментальных данных строго подтверждает необходимость фосфолипидов для осуществления активного транспорта моновалентных катионов через мембрану. Исследования, выполненные на искусственных и природных мембранах, показали, что проницаемость биологических мембран для ионов и молекул в значительной мере определяется составом липидов и структурой их гидрофобных и гидрофильных компонентов. Барьерные свойства мембран зависят от природы углеводородной цепи фосфолипидов, взаимодействия фосфолипида и холестерина и химической природы полярных головок фосфолипидов. С уменьшением длины цепи жирнокислотных остатков фосфолипидов или увеличением степени нх ненасыщенности увеличивается подвижность цепей, что в свою очередь повышает скорость диффузионных процессов, а также транспорт молекул-переносчиков. При взаимодействии фосфолипидов с холестерином уменьшается площадь фосфолипидов и, следовательно, их проницаемость. Природа полярных головок также влияет на проницаемость биологических мембран. Эффект ионной проницаемости зависит от заряда фосфолипида. Например, в грамположительных бактериях фосфатидилглицерин (заряжен отрицательно) селективно пропускает катионы и протоны, а лизилфосфатидилглицерин (заряжен положительно) — анионы.

От мембран неотделимы сложные системы ферментативных реакций. Ферменты, катализирующие эти реакции, локализованы в мембранах и для функционирования многих из них необходимы липиды. Так, внутренние мембраны митохондрий содержат ферменты, включающиеся в цепь транспорта электронов и сопряженное с ней окислительное фосфорилирование.

Многие ферментные комплексы цепи транспорта электронов в митохондриях могут быть выделены в виде дискретных липопротеидов, в состав которых включаются фосфолипиды [323]. Удаление фосфолипидов из этих липопротеидов сопровождается потерей ферментативной активности. Добавление очищенных фосфолипидов и убихинона восстанавливает активность. Степень реактивации в каждом случае пропорциональна количеству фосфолипидов, связанных в митохондрии.

Причины включения фосфолипидов в качестве одного из основных компонентов в подобные ферментные комплексы неизвестны. Полагают, что они могут способствовать определенной ориентации индивидуальных ферментов активными центрами друг к другу, благодаря чему создаются условия для проявления их максимальной активности. Кроме того, среди белков цепи переноса электронов могут присутствовать водорастворимые и водонерастворимые белки, которые при помощи фосфолипидов могут соединяться в единую функциональную систему. Фосфолипиды могут создавать неводную фазу в определенных участках клеточной среды. Считают [323], что процесс окислительного фосфорилирования в митохондриях протекает в безводном липидном матриксе и что фосфолипиды необходимы для создания среды с низкой диэлектрической постоянной.

Фосфолипиды необходимы для функциональной активности и ряда ферментов. Например, а.В-диглицерид-дифосфохолинтрансфераза, лока-

381

лизованная как на внешней, так и на внутренней мембранах митохондрий, активируется в присутствии фосфолипидов. Фосфолипиды необходимы для активности ферментной системы, связанной с сокращением актомиозиноподобного белка митохондрий; дегидрогеназа 6-оксимасля-ной кислоты может взаимодействовать с НАД только в присутствии лецитина и т. д.

Полной ясности о значении фосфолипидов для функционирования ферментных систем, которые с ними связаны, до сих пор нет. Однако для этого безусловно важны такие свойства фосфолипидов, как способность образовывать мицеллы и сочетание гидрофобных и гидрофильных компонентов в их молекулах.

Фосфолипиды вовлекаются в ферментные реакции, приводящие к биосинтезу макромолекулярных компонентов бактериальных клеток (ли-пополисахаридов).

Значение фосфолипидов как субстратов, поставляющих энергию, не столь значительно; здесь главную роль играют нейтральные липиды, которые являются одним из наиболее важных энергетических источников организма.

Предполагают, что фосфолипиды выполняют определенную роль в механизме передачи нервного импульса [324], в биосинтезе белка; высказан ряд предположений об участии их в функционировании головного мозга, зрительном акте и т. д.

Многочисленные исследования посвящены вопросам метаболизма липидов в норме и патологии в различных тканях [296, 297, 325].

Значительное внимание уделяется изучению обмена липопротеидов, поскольку с нарушением его связано заболевание атеросклерозом [325]. По-видимому, первичным субстратом, вызывающим атеросклеротичеекие поражения сосудов, служат атерогенные липопротеиды (Р- н npe-fi-липопротеиды), уровень нх в крови является главной причиной в развитии атеросклероза. В свою очередь содержание В- н пре-ф-лнпопротендов в кровн зависит от влияния многих факторов — генетических, гормональных, эмоциональных, возрастных н т. д.

Установлено, что липиды нормальных тканей и опухолей не отличаются по качественному составу, т. е. не существует липидов, специфичных для опухоли, как полагали ранее. Однако отмечено существенное различие во внутриклеточном распределении фосфолипидов в опухолевых и нормальных тканях. В субклеточных фракциях опухолей нарушается специфическое распределение фосфолипидов, характерное для нормальных тканей; нх состав выравнивается и становится близким к фосфолипидному составу клетки в целом, т. е. происходит дедифференцировка мембран. Причиной ее, по-видимому, является нарушение биосинтеза липидов и, возможно, связанные с ннм изменения скоростей обмена отдельными фосфолипидами между мембранными структурами. Кроме того, наблюдается появление фосфолипидов с необычным распределением жирных кислот. Со структурой биологических мембран и, следовательно, косвенно с присутствующими в ннх липидами связывают действие анестетиков, лекарственных препаратов. Однако неизвестно, выполняют ли липиды при этом пассивную или активную роль.

Фосфолипиды влияют на процессы кроветворения, способствуют фагоцитозу лейкоцитов и регулируют действие гемолитических ядов, влияют на работу сердечной мышцы и т. д.

Концентраты фосфолипидов применяют в медицинской практике для лечения атеросклероза, в качестве общетоиизирующего средства. Липиды используют в пищевой промышленности в качестве антиоксидантов и эмульгаторов, в кондитерском производстве, в косметике, животноводстве и т. д.

Липиды выполняют многообразные функции в жизнедеятельности организма и роль их, по-видимому, более значительна, чем предполагали ранее.

ЛИТЕРАТУРА

1. Kuksis A., "Progress in the chemistry of fats and other lipids", 1972, v. 12. p. 16—54.

2. Wood R., Snyder F., J. Am. Oil Chem. Soc, 1967, v. 44, № 7, p. 381—393.

3. Шеллард Э. Количественная хроматография на бумаге н в тонком слое. Пер. с аигл. Под ред. А. Н. Ермаковой. М., «Мир», 1971. 192 с.

382

4. Kuksis A., Moral L., "Lipids", 1967, v. 2, № 3, p. 217—224.

5. Lipid Chromatographic Analyses. Ed. G. V. Marinetti, London — New York, Dekker. 1967, v. 1, 537 p.; 1969, v. 2, 596 p.

6. Wood R. e. a., J. Lipid Res., 1969, v. 10, p. 128—131; "Lipids", 1966, v. 1, № 1, p. 66—72.

7. Rouser G. e. a. In: "Methods in Enzymology", v. 14. Ed. S. P. Colowick, N. O. Kaplan, N. Y., Acad. Press, 1969. 771 p.

8. Deuel Z. 7. The Lipids. V. 1, L., Acad. Press, 1951. 350 p.

9. Schlenk H., "Progress in the chemistry of fats and other lipids", 1954, v. 2, p. 243— 265.

10. Privett O. S., "Progress in the chemistry of fats and other lipids", 1968, v. 9, pt. 3, p. 409-^36.

11. Holman R. Т., Rahm J. /., "Progress in the chemistry of fats and other lipids", 1966, v. 9, pt. 1, p. 1—92.

12. Шталь Э. Хроматография в тонких слоях. Пер. с нем. Под ред. К. В. Чмутова. М., «Мир», 1965. 508 с.

13. Ackman R. G., "Progress in the chemistry of fats and other lipids", 1972, v. 12, p. 165—285.

14. Chapman D. Introduction to Lipids. London, McCraw-НШ, 1969. 141 p.

15. Deenen L. L„ M., "Progress in the chemistry of fats and other lipids", 1965, v. 8, pt. I, p. I—113.

16. Финеан Дж. Биологические ультраструктуры. Пер. с англ. Под ред. Л. Д. Бергельсона. М., «Мир», 1970. 325 с.

17. Fatty Acids. The chemistry, properties, production and uses. 2-d ed. Pt. 1—5, Ed. K. S. Markley, New York—London, Interscience publishers, I960—1968, pt. I, 1960, 714 p.; pt. 2, 1961, 715—1485 p.; pt. 3, 1964, 1485—2479 p.; pt. 4, 1967, 2481—3118 p.; pt. 5, 1968, 3119—3835 p.

18. Gaines G. L. Insoluble monolayers at liquid-gas interfaces. N. Y., Interscience Publ., 1966. 386 p.

19. Masoro E. J. Physiological Chemistry of Lipids in Mammals. Philadelphia — London — Toronto, W. B. Saunders Company, 1968. 304 p.

20. Privett O. S. "Progress in the chemistry of fats and other lipids", 1966, v. 9, pt. 1, p. 94—115.

21. Полякова А. А., Хмельницкий P. А. Масс-спектры в органической химии. Л., «Химия», 1972. 368 с.

22. Hopkins С. V. "Progress in the chemistry of fats and other lipids, 1965, v. 8. pt. 2, p. 114—170.

23. Hilditch T. P., Williams P. N. The chemical constitution of natural fats. 4-th ed. Ed. H. Chapman. London, 1964. 745 p.

24. Митрофанова Т. К. и др., ДАН СССР, 1965, т. 160, № 1, с. 133—136.

25. Gensler W. J., Chem. Rev., 1957, v. 57, № 2, p. 191—280.

26. Краевский А. А., Требоганов А. Д., Ж. орг. хим., 1967, т. 3, с. 441—444.

27. Osbond J. М., Wickens J. С, J. Chem. Soc, 1961, № 10, p. 2779—2784; Rachlin A. J., Wasvlin N.. Goldberg M. W., J. Org. Chem., 1961, v. 26, № 9, p. 2688—2693.

28. Van der Steen D., Pabon H. J. L, van Dorp A., Rec. trav. chim., 1963, v. 82, № 10, p. 1015—1025; 1965, v. 84, № 10, p. 1319—1326; Nature, 1964, v. 203, № 4947, p. 839— 841.

29. Marcel V., Holman R. Т., Chem. Phys. Lipids, 1968, v. 2, № 2, p. 173—177.

30. Gensler W. J., Bruno J., J. Org. Chem., 1963, v. 28, № 5, p. 1254—1259.

31. Краевский А. А., Пятнова Ю. Б., ДАН СССР, 1962, т. 146, № 6, с. 1349—1351; Gensler W. J., Thomas G. R., J. Am. Chem. Soc, 1951, v. 73, № 10, p. 4601—4604.

32. Klenk ?., Mohrhauer H., Z. physiol. Chem., 1960, Bd. 320, № 5, S. 218—232.

33. Краевский А. А., Сарычева И. К., Преображенский Н. А., ЖОХ, 1963, т. 32, № 6, с. 1831—1835; Ж- орг. хим., 1965, т. I, № I, с. 44—46.

34. Краевский А. А., Преображенский Н. А., ЖОХ, 1965, т. 35, № 4, с. 618—621.

35. Osbond J. М., "Progress in the chemistry of fats and other lipids", 1966, v. 9, pt. I, p. 121—154.

36. Краевский А. А. н др., ЖОХ, 1962, т. 32, № II, с. 3541—3543.

37. Baker С. D., Gunstone F. D., J. Chem. Soc, 1963, № 1, p. 489—501.

38. Williams M. C, Reiser R., J. Am. Oil Chem. Soc, 1963, v. 40, № 6, p. 237—241.

39. Paquot C, Bull. Soc. chim. France, 1964, № 8, p. 1673—1679.

40. Яновская Л. А., «Успехи химии», 1961, т. 30, № 7, с. 813—845.

41. Bergelson L. D., Schemjakin M. M., Angew. Chem., 1964, Bd. 76, № 3, S. 113—129.

42. Вавер В. А., Дорогое В. В., Бергельсон Л. Д., Изв. АН СССР, 1966, № 12, с. 2241— 2242.

383

43. Snyder F., "Progress in the chemistry of fats and other lipids", 1969, v. 10, pt. 3, p. 289—335.

44. Sun G. V., Horrocks L. A., J. Lipid Res., 1969, v. 10, № 2, p. 153—157. л

45. Bentley R. Molecular Asymmetry in Biology. V. Ь-New York — London, Acad. Press, 1969. 322 p.; Илиел Э. Основы стереохимии. Пер. с англ. Под ред. В. М. Потапова. М., «Мир», 1971. 107 с.

46. Верещагин А. Г. Биохимия триглицеридов. Под ред. Л. Д. Бергельсона. М., «Наука», 1972. 306 с.

47. Chem. Phys. Lipids, 1968, v. 2, № 2,

страница 54
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

Скачать книгу "Химия биологически активных природных соединений" (6.60Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
где учат на мастера холодильных установок в казахстане
земли под мжс рига
новый год в кафе с программой 2018 брянск
рюкзак errea

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(16.12.2017)