| Головна |
| «« | ЗМІСТ | »» |
|---|
Ліпіди є різнорідні в хімічному відношенні речовини. У зв'язку з цим існують різні підходи до їх класифікації. На рис. 21.1 наведено класифікацію ліпідів, відповідно до якої вони сгруппіро-
Мал. 21.1. Класифікація ліпідів
вани в окремі класи та групи на підставі їх хімічної будови і складу.
Визначальною ознакою для первинної класифікації ліпідів, наведеної вище, є що входять до складу ліпідів багатоатомні алифатичні спирти, що містять дві або три гідроксильні групи.
Структурний різноманіття, фізико-хімічні властивості ліпідів в основному обумовлені наявністю в їх складі жирних кислот. У природі жирні кислоти у вільному вигляді зустрічаються рідко. Вони входять до складу різних класів ліпідів, утворюючи ефірні або амідні зв'язку.
Властивості і особливості природних жирних кислот. У природі виявлено більше 200 жирних кислот. Однак широке поширення мають не більше 20, яким притаманний ряд загальних властивостей і особливостей.
Отже, всі природні ненасичені кислоти є неспряженість і можуть бути зображені загальною формулою
Слід зазначити, що на частку ненасичених кислот в природних ліпідах припадає приблизно 3Д всіх жирних кислот.
- Як правило, природні ненасичені жирні кислоти мають цис-конфігураціюу і вкрай рідко в поліенових кислотах зустрічається транс-конфігурація. Конфігурація і властивості ф / с-ізомерів жирних кислот наведені нижче.
Загальна формула
Нижче наведені формули найбільш поширених жирних кислот.
Поряд з насиченими і ненасиченими жирними кислотами з лінійної ланцюгом вуглецевих атомів в природі зустрічаються жирні кислоти з розгалуженою ланцюгом. Зокрема, до них відноситься туберкулостеаріновая кислота, виділена з туберкульозної палички:
У деяких бактеріях і рослинах були знайдені жирні кислоти, що містять ціклопропановое кільце, наприклад лактобацілловая кислота:
До числа так званих незвичайних жирних кислот відносяться також гидрокси- кислоти. Зокрема, до складу цереброзидів білої речовини мозку входить цсрсброновая кислота (С24):
Мал. 21.2. Просторова структура насиченою (А) і щ / с-ізомери ненасиченої моносновой (б) жирних кислот
Як правило, гідроксикислоти входять до складу ліпідів бактеріальних клітин. Їх представниками є 2-гідрокси пальмітинова, 2-гідроксистеаринової і 2-гід роксілігноцеріновая (цереброновая) кислоти. Слід зазначити, що склад бактеріальних ліпідів відрізняється великою різноманітністю і спектр жирних кислот різних видів набув значення таксономічного критерію для ідентифікації організмів.
Велике число неполярних зв'язків С-С і С-Н в вуглеводневого ланцюга жирних кислот надає неполярний характер молекулі липида в цілому, хоча в ній є полярна, заряджена, група - СОО Неполярний вищих жирних кислот є причиною нерастворимости ліпідів у воді. Крім цього, фактор гидрофобности обумовлює також особливу збірку ліпідів в біомембрані.
За даними рентгеноструктурного аналізу монокристалів вищих жирних кислот, насичені вуглеводневі ланцюги являють собою звивисті структури, в яких кут між С-С-зв'язками лежить в межах 110-114 * для насиченою і 123 * - для подвійного зв'язку природного щ / с-ізомери кислоти ( рис. 21.2).
Таким чином, ф / с-конфігурація подвійного зв'язку надає вуглеводневого ланцюга укорочений вид за рахунок її вигину. Введення щ / с-етиленової зв'язку істотно впливає на властивості жирних кислот. Так, зі збільшенням числа подвійних зв'язків значно знижується температура плавлення жирних кислот, зростає їх розчинність в неполярних розчинниках (табл. 21.1).
Таблиця 21.1. Деякі властивості ненасичених вищих жирних кислот, що містять 18 атомів вуглецю
|
кислота |
Число подвійних зв'язків |
Температура плавлення, * З |
Розчинність в етанолі. % |
|
Стеаринова Олеїнова Лінолсвая Ліноленова |
|
|
Не обмежений" |
Всі природні ненасичені жирні кислоти при кімнатній температурі знаходяться в рідкому стані. У водному розчині жирні кислоти утворюють міцели, конформація яких залежить від довжини вуглеводневого ланцюга, числа подвійних зв'язків, співвідношення полярної і неполярний частин молекули. У звичайних мицеллах гідрофільні полярні головки (-СОО - група) жирних кислот звернені в бік водної фази, тоді як неполярні вуглеводневі ланцюги утворюють гидрофобное ядро, ізольоване від водного оточення (рис. 21.3). Такі міцели мають сумарний негативний заряд і у водному розчині залишаються в стані суспензії. Вигин в вуглеводневого ланцюга ненасиченої жирної кислоти, а отже, бблидій обсяг цієї кислоти призводять до того, що вони упаковуються не так щільно, як насичені кислоти. Подібна конфігурація є менш стабільною і метаболічно більш активною.
Мал. 21.3. Конформація міцели жирної кислоти в волі
Лінолева, ліноленова та інші поліеновие кислоти не синтезуються в організмі вищих тварин і людини і повинні надходити в організм з їжею. У зв'язку з тим що ці кислоти необхідні для нормальної життєдіяльності організму, їх відносять до незамінним (Есенціальним) жирним кислотам або частіше комплекс цих кислот об'єднують в групу вітамінів F.
Особлива роль в організмі належить 20-вуглецевим (ейкозановим) ненасиченим кислотам - арахідонової і Дігомі-у-л і нулі нової, з яких утворюється велика група біологічно активних речовин еікозаноідов. Найбільш активним попередником є арахідонова кислота, з якої синтезуються простагландини, тромбоксани і лейкотрісни. Ейко- заноіди по біологічним функцій відносяться до гормонів місцевої дії, т. Е. Вони утворюються у всіх тканинах і органах, а не в ендокринних залозах (гл. 13). Простагландини регулюють фізіологічні функції тих клітин, в яких вони утворюються.
Лейкотрієни виконують функцію медіаторів запальних реакцій і анафілаксії (болючою алергічної реакції негайного типу, що виникає у відповідь на введення алергену).
Слід зазначити, що багато протизапальні лікарські речовини як стероидной, так і нестероидной природи пригнічують синтез Ей козаноідов.
Практичне застосування. Широке застосування знайшли солі вищих кислот - мила, - миючий дію яких полягає в емульгування жирів і масел та суспендированием дрібних твердих частинок бруду. Мила використовують також для стабілізації емульсій, синтетичних латексів, пен, як присадки, структурують добавок і т. П.
Для аналізу сумішей жирних кислот найбільш придатний метод газорідинної хроматографії (ГРХ). Цей метод характеризується високою роздільною здатністю і має досить високу чутливість.