Классификация и номенклатура жирных кислот. Строение и физико-химические свойства природных жирных кислот (насыщенных; моно- и полиеновых).

Жирные кислоты - это алифатические карбоновые кислоты число атомов в которых может достигать 22 24 Основная масса жирных кислот входящих в организм человека и животных имеет четное число атомов углерода что связано с особенностями их синтеза Дело в том, что синтез идет путем тотарного удлинения углеродной цепочки Жирные кислоты как правило имеют неразветвленную углеводородную цепь Они подрюоеляются на насыщенные жирные кислоты - не имеющие в своей структуре двойных связей И ненасыщенные жирные кислоты имеющие в своей структуре двойные или даже тройные С - С связи (тройные встречаются крайне редко) Ненасыщенные жирные кислоты в свою очередь деются на

а) моноеновыете содержащие одну двойную связь

б) полиеновые, содержащие много двойных связей (диеновые, триеновые и др)

Все природные ненасыщенные жирные кислоты имеют стереохимическую цис- конфигурацию так называемая цнс-ол-изомерия.

Природные ненасыщенные жирные кислоты обычно имеют тривиальное название, например алеиновая, линоливая, линоленовая арахидоновая Однако иногда пользуются систематическими названиями, которые отражают особенности структуры каждого соединения например олеиновая кислота называется цис-9-октодеценовой, из этого следует, что данная кислота имеет 18 атомов углерода (октодецен) она содержит одну двойную связь начинающуюся от 9-го атома углеродной цепи и имеет " цис" конфигурацию относительно этой двойной связи. Арахидоновая кислота по систематическому названию - цис-5, 8, 11, 14, -эйкозаттетроеновая кислота

В высших растениях и животных содержатся главным образом жирные кислоты с длинной и неразветвленной цепью из 16 и 18 углеродных атомов, а именно пальмитиновая и стеариновая. Все длинноцепочечные природные жирные кислоты состоят из четного числа углеродных атомов, что обусловлено биосинтезом этих соединений из C2-предшественников.

Многие жирные кислоты имеют одну или несколько двойных связей. К наиболее распространенным ненасыщенным кислотам относятся олеиновая и линолевая. Из двух возможных цис- и транс-конфигурации двойной связи в природных липидах присутствует лишь цис-форма. Разветвленные жирные кислоты встречаются только в бактериях. Для обозначения жирных кислот иногда применяют сокращенные названия, где первая цифра означает число углеродных атомов, вторая цифра указывает число двойных связей, а последующие — положение этих связей. Как обычно, нумерация атомов углерода начинается с наиболее окисленной группы (карбоксигруппа = С-1). Для этих целей используются также буквы греческого алфавита (α = С-2, β = С-3, ω = последний С-атом).

К незаменимым жирным кислотам относятся те из них, которые не синтезируются в организме и должны поступать с пищей. Речь идет о сильно ненасыщенных кислотах, в частности арахидоновой (20: 4; 5, 8, 11, 14), линолевой (18: 2; 9, 12) и линоленовой (18: 3; 9, 12, 15). Арахидоновая кислота является предшественником эйкозаноидов (простагландинов и лейкотриенов) и поэтому обязательно должна присутствовать в пищевом рационе. Линолевая и линоленовая кислоты, имеющие более короткую углеродную цепь, могут превращаться в арахидоновую за счет наращивания цепи и, следовательно, являются ее заменителями.

34. Ацилглицерины, строение свойства, функциональное значение.

Ацилглицерины -это сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот. Они составляют основную массу липидов. В состав жиров входят, главным образом, триацилглицерины, а также диацилглицерины и моноацилглицерины.Основные карбоновые кислоты, входящие в состав природных масел и жиров Насыщенные кислоты, Лауриновая, Миристи новая, Пальмитиновая, Стеариновая, Арахиновая.Ненасыщенные кислоты-Олеиновая, Эруковая, Линолевая, Линоленовая, Арахидоновая, Оксикислоты, Рициноленов Триацилглицерины, молекулы, которых содержат одинаковые остатки жирных кислот, называются простыми, в противном случае - смешанными. Природные жиры и масла содержат, главным образом, смешанные триацилглицерины. Чистые ацилглицерины -бесцветные вещества без вкуса и запаха. Окраска, запах, и вкус природных жиров определяются наличием в них специфических примесей, характерных для каждого вида жира. Температуры плавления и застывания ацилглицеринов не совпадают, что обусловлено наличием нескольких кристаллических модификаций. По современным представлениям, молекулы триацилглицеринов в кристаллах в зависимости от ориентации кислотных групп могут иметь форму вилки 1, кресла 2, стержня 3.В организме человека липиды играют важную роль в процессах метаболизма. В лимфе и кровяном русле триацилглицеролы входят в состав липопротеиновых комплексов, доставляя и распределяя по всем тканям высшие жирные кислоты, которые наряду с глюкозой являются важнейшим источником энергии.

Воски - соединения, образованные высшими карбоновыми кислотами и высокомолекулярными одноатомными спиртами различного строения.В состав воска входят около 300 различных веществ, среди которых преобладают сложные эфиры, углеводороды, свободные жирные кислоты, ароматические вещества, вода, красящие, минеральные и др. вещества.Главной составной частью воска являются сложные эфиры, образованные пальмитиновой, неоце-ротиновой и мелиссиновой кислотами, цериловым и ме-лиссиновым спиртами. Ввоске содержатся церотиновая, монтаниновая и олеиновая кислоты и нео-цериловый и монтаниновый спирты. Церотиновая и ме-лиссиновая кислоты - наиболее активная часть воска; они могут вступать в реакцию с большинством металлов, а также со щелочами.За физические свойства воска отвечают такие параметры как температура плавления и застывания, коэффициент твердости, плотность, степенью вязкости.Воски встречаются как в животном, так и в растительном царстве, где выполняют защитные функции. Так, в растениях они покрывают тонким слоем листья, стебли и плоды, предохраняя их от смачивания водой и проникновения микроорганизмов. От качества воскового покрытия зависят, в частности, сроки хранения фруктов. Под покровом из пчелиного воска хранится мед и развиваются личинки пчелы. Другие виды животного воска (ланолин) предохраняют волосы и кожу от действия воды. Все воски представляют собой твердые вещества разнообразной окраски - чаще всего желтой или зеленоватой); температура их плавления - от 30 до 900° С

36.

Фосфолипи́ ды - сложные липиды, сложные эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот. Содержат остаток фосфорной кислоты и соединенную с ней добавочную группу атомов различной химической природы. три группы: глицерофосфолипиды, — содержат остаток глицерина, фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилэтаноламин (кефалин), фосфатидилсерин, кардиолипин, плазмалоген(этаноламиновый плазмологен), фосфосфинголипиды -содержат остаток сфингозина, сфингомиелины, фосфоинозитиды -содержат остаток инозитола фосфатидилинозитол.Фосфолипиды - сложные липиды, в кот. содержатся жирные кислоты, фосфорная кислота и дополнительная группа атомов, во многих случаях содержащая азот. Они есть во всех живых клетках. Содержатся в нервной ткани, участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина.Входят в состав всех клеточных мембран. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, кот. играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Амфифильные вещества. Они состоят из полярной «головки», в состав которой входит глицерин или другой многоатомный спирт, отрицательно заряженный остаток фосфорной кислоты и часто несущая положительный заряд группа атомов, и двух неполярных «хвостов» из остатков жирных кислот. Способны формировать липосомы и биологические мембраны. Химическая структура полярной «головки» определяет суммарный электрический заряд и ионное состояние фосфолипидаЯвл. важной частью клеточных мембран., обеспечивают текучие и пластические свойства мембран клеток и клеточных органоидов, в то время как холестерин обеспечивает жёсткость и стабильность мембран., входят в состав липопротеидов клеточных мембран, но имеются в мембранах и в свободном, не связанном с белками состоянии. Ф. участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Фосфолипиды замедляют синтез коллагена и повышают активность коллагеназы.

37.

Сфингомиелин - это тип сфинголипида, кот. находится в клеточной мембране животных. Особенно этим фосфолипидом богата миелиновая оболочка аксонов нервных клеток. Сфингомиелин представляет собой единственный фосфолипид человека, основа которого не включает глицериновый остаток. Сфингомиелин состоит из сфингозина, соединённого сложноэфирной связью с полярной группой. Полярная группа может быть фосфохолин или фосфоэтаноламин. Ко второму углероду сфингозина за счёт амидной связи присоединена жирная кислота. Сфингомиелин локализуется на внешнем слое липидного бислоя клеточной мембраны и может участвовать в передаче клеточного сигнала.

Гликолипиды. Церамиды - основа гликолипидов. Водород в гидроксильной группе церамида может быть замещён на разные углеводные фрагменты, что определяет принадлежность гликолипида к определённому классу. Гликолипиды находятся в основном в мембранах клеток нервной ткани.Цереброзиды имеют в своём составе моносахариды. Наиболее распространены цереброзиды, c галактозой, реже - глюкозой. Они содержат необычные жирные кислоты, напр, галактоцереброзидфренозин содержит цереброновую кислоту - 2-гидроксикислоту, содержащую 24 атома углерода. Глобозиды отличаются от цереброзидовналичием в своём составе несколько углеводных остатков, связанных с церамидрм: церамид-глюкоза-галактоза-галактоза-N-ацетилгалактоза. Цереброзиды и глобозвды относят к нейтральнымсфинголипидам, так как они не содержат заряженных групп. Сульфатиды. Гидроксил у третьего углеродного атома моносахарида, входящего в состав цереброзида, может связывать остаток серной кислоты, т.е. сульфатироваться. В этом случае образуются сульфатиды, со свойствами кислот. Сульфатиды в значительных количествах находят в белом веществе мозга. Ганглиозиды - наиболее сложные по составу липиды. Они содержат несколько углеводных остатков, среди которых есть N-ацетилнейраминовая кислота. Нейраминовая кислота - углевод, состоящий из 9 атомов углерода и входящий в группу сиаловыхкисло.Ганглиозиды содержатся в основном в ганглиозных клетках нервной ткани.Но ганглиозиды находятся и в плазматических мембранах многих клеток - эритроцитов, гепатоцитов, клеток селезёнки и др.органов. Главная роль определяется их участием в осуществлении межклеточных контактов. Нек-ыеганглиозиды служат своеобразными рецепторами для ряда бактериальных токсинов.

Стероиды - производные восстановленных конденсированных циклических систем - циклопентанпергидрофенантренов.В организме человека основной стероид - холестерол, остальные - его производные. Растения, грибы и дрожжи не синтезируют холестерол, но образуют разнообразные фитостеролы и микостеролы, не усваиваемые организмом человека. Бактерии не способны синтезировать стероиды.Холестерол входит в состав мембран и влияет на структуру бислоя, увеличивая её жёсткость. Из холестерола синтезируются жёлчные кислоты, стероидные гормоны и витамин D₃. Нарушение обмена холестерола приводит к развитию атеросклероза. Холестерол - молекула, содержащая 4 конденсированных кольца, разветвлённую боковую цепь из 8 углеродных атомов. Наличие гидроксильной группы позволяет относить холестерол к спиртам.В крови 2/3 холестерола находится в этерифицированной форме и 1/3 - в виде свободного холестерола. Эфиры холестерола служат формой его депонирования в некоторых клетках (например, печени, коры надпочечников, половых желёз). Жёлчные кислоты обладают поверхностно-активными св-вами и участвуют в переваривании жиров, эмульгируя их и делая доступными для действия панкреатической липазы.Жёлчные кислоты - производные холестерола с пятиуглеродной боковой цепью, которая заканчивается карбоксильной группой. В организме человека синтезируются две жёлчные кислоты: холевая, которая содержит три гидроксильные группы и хенодезокеихолевая, содержащая две гидроксильные группы в положениях. Именно они служат главными эмульгаторами жиров в кишечнике.Стероидные гормоны – группа физиологически активных в-в (половые гормоны, кортико стероиды гормональная форма витамина D), регулирующих процессы жизнедеятельности у животных и человека. За исключением кальцитриола эти соединения имеют очень короткую боковую цепь из двух углеродных атомов или не имеют ее вовсе. Витамин D - это совокупность биологически активных веществ, похожих по химической структуре. Все витамины группы D регулируют уровень фосфора и кальция в организме человека. Беременным и кормящим женщинам требуется больше витамина D для предупреждения развития рахита у детей. Витамин D производится в организме под действием ультрафиолета. Сильная и длительная передозировка витамина D способна вызвать смерть от сердечной или почечной недостаточности.

Липиды объединяет в-ва, обладающие общим физическим свойством - гидрофобностью, т.е. нерастворимостью в воде. По структуре липиды настолько разные, что у них нет общего признакахим-го строения. Липиды разделяют на классы, в к-ые объединяют молекулы, имеющие сходное химическое строение и общие биологические св-ва.Основная масса липидов в организме - жиры - триацилглицеролы, служащие формой депонирования энергии. Жиры располагаются преимущественно в подкожной жировой ткани и выполняют также функции теплоизоляционной и механической защиты.Фосфолипиды - большой класс липидов, получивший своё название от остатка фосфорной кислоты, придающего им св-ваамфифильности. Благодаря этому св-ву фосфолипиды формируют бислойную структуру мембран, в которую погружены белки. Клетки или отделы клеток, окружённые мембранами, отличаются по составу и набору молекул от окружающей среды, поэтому химические процессы в клетке разделены и ориентированы в пространстве, что необходимо для регуляции метаболизма.Стероиды, представленные в животном мире холестеролом и его производными, выполняют разнообразные функции. Холестерол - важный компонент мембран и регулятор свойств гидрофобного слоя. Производные холестерола необходимы для переваривания жиров. Стероидные гормоны, синтезируемые из холестерола, участвуют в регуляции энергетического, водно-солевого обменов, половых функций. Кроме стероидных гормонов,

41.Класификация витаминов и номенклатура.

Сейчас известно свыше 30 витаминов и витаминоподобных соединений.

По физико-химическим свойствам витамины классифицируются на жирорастворимые и водорастворимые. К жирорастворимым витамины относятся витамины А, Д, Е, К. Они содержатся в пищевых продуктах, богатых липидами. Для их всасывания из просвета кишечника в энтероциты необходимы желчные кислоты, а для дальнейшего поступления во внутреннюю среду организма - липопротеидные частицы. Эти витамины депонируются преимущественно в липидах биологических мембран, а также в клетках тканей, богатых липидами (жировая ткань, печень).В группу водорастворимых витаминов отнесены аскорбиновая кислота, биотин и группа витаминов с одинаковым символом: тиамин, рибофлавин, ниацин, пиридоксин, пантотеновая кислота, фолацин, кобаламин. Водорастворимые витамины не способны накапливаться в сколько-нибудь значительном количестве про запас, поэтому их поступление с пищей должно быть систематическим, ежедневным, в течение всего года без перерывов на якобы " благополучные" летние и осенние периоды года. Все это определяет более высокую потребность в водорастворимых витаминах, особенно, при усиленной потере организмом воды.

Функциональная классификация витаминов. делятся на 3 группы. В первую, витамины, из которых в организме образуются коферменты и простетические группы различных ферментов. относятся водорастворимые витамины группы В, а также витамин К, осуществляющий коферментные функции в реакции γ -карбоксилирования остатков глутаминовой кислоты в ряде кальцийсвязывающих белков, может быть с определенной долей частично отнесен и витамин А. Вторую группу витамины - прогормоны, активные формы которых обладают гормональной активностью-витамин D, витамин А, К третьей группе можно отнести витамины - антиоксиданты: аскорбиновую кислоту (витамин С) и витамин Е (токоферолы),

42. Структура, свойства, роль в обмене веществ и использование отдельных представителей водорастворимых витаминов (аскорбиновая кислота, тиамин, рибофлавин, пиридоксин, никотиновая кислота, пантотеновая кислота, биотин, цианкобаламин, холин, инозит, фолиевая кислота).

Витамины – это незаменимые низкомолекулярные вещества, поступающие в организм с пищей извне и участвующие в регуляции биохимических процессов на уровне ферментов. Витамины не являются пластическим материалом и не расходуются в качестве источников энергии.

Классификация витаминов:

I Водорастворимые витамины

В₁ (тиамин), антиневритный

В₂ (рибофлавин), витамин роста

В₃ (ниацин), антипеллагрический

В₅ (пантотеновая кислота), антидерматитный