|
|
Основы биохимии. Том 1я положения фосфатной группы относительно асимметричного атома углерода. l -Глицеро-З-фосфат, образующийся в процессе метаболизма при действии фермента глицерофосфатдегидрогеназы (гл. 14), имеет единственный центр асимметрии у второго углеродного атома. сн,он о I II с=о о @9"2-°? ©сн*°—р~он СН2-0-Р-ОН ""ч*"*™-, НО-С-Н О или н-с-он о- « дегидрогенэзл ©j || (5): о- @СН2О^Р-ОН @СН2ОН о- фосфагп L-глицеро-З- Ц-глицеро-1- диоксиаи,егтюнэ фосфат фосфат L-Глицеро-З-фосфат может быть назван также d -глицеро.-1 -фосфатом, которому он стереоспецифически идентичен. d-Глицеро-З-фосфат, являющийся энантиомером L-глицеро-З-фосфата, образуется при каталитическом восстановлении 3-фосфата d-глицеринового альдегида и может быть назван также ь-глицеро-1-фосфа-том. СНО ©сн2он о НСОН О Н-гС—ОН О СН2—О—Р—он I II н ®t II _ ®» 113 О—Р—ОН^СН,—О—Р—ОН или НО--С—? ?-? ®» о- ~СН2ОН 3-фосфат D-глице- D-глицеро- Ь-глицеро-1- риносого альдегида З-фосфат фосфат Неоднозначность и путаница, которые могут возникать из-за использования различных символов (d или l) для обозначения конфигурации одного и того же соединения, привели к необходимости использовать другую номенклатуру, которая основана на стереоспецифической нумерации атомов углерода, сокращенно обозначаемой приставкой sn. Так, ь-глицеро-3-фосфат( d-глице-??-1-фосфат) запишется в этой номенклатуре как sn-глицеро-З- 5—1148 66 I. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ фосфат, а его энантиомер D-глнцеро-З-фосфат (ь-глицеро-1-фос-фат)—как яя-глицеро-Ьфосфат. Хотя эта номенклатура более четко отражает стереоспецифичность энантиомеров глицерофосфа- о ? сн,он ,??2-?-?-?? ©? 2 ©? но-с-н о но-нс-н о- ©1 II ®| СН2—О—Р—ОН _сн2—ОН © 2 ? ® 2 о~ sn-глицЕро-З-фосфагп sn-глицеро-J-фосфапг тов, но в дальнейшем будет использоваться название L-глнцеро-З-фосфат, а не s/г-глицеро-З-фосфат, поскольку это соединение является основным природным глицерофосфатом, а его D-энантио-мер встречается редко. 3.3.1.5. Простые эфиры глицерина и гликозилглицериды Нейтральные липиды, называемые алкиловыми эфирами глицерина, были выделены из опухоли человека и бычьих эритроцитов. В этих соединениях длинноцепочечный (насыщенный или ненасыщенный) спирт и глицерин связаны простой эфирной связью сн3-(сн2)п-осн2 СН3-(СН2)„-ОСН2 НСОН о II сн2он r_?_o-ch о II R—С—О—СН2 моноалкиловый эфир алкиловый зфир глицерина' диацилглицерина Имеющиеся данные позволяют предположить, что в природе эти липиды находятся не в свободном состоянии, а в виде этери-фицированных производных длинноцепочечных жирных кислот, называемых алкильными диацилглицеринами. Гликозилдиацилглицериды были выделены из растений и бактерий. Один из представителей липидов этого типа, выделенный из хлоропластов и хроматофоров фотосинтезирующих бактерий, содержит 6-сульфо-6-дезоксиглюкозу (хиновозу), связанную гликозидной связью с диаиилглицерином. Биологическая роль липидов этого типа еще не установлена. 3. липиды 67 HCOOCR' О—СН, ? ОН 6-сульфо-6-дезокси-о?-глюкозилдиацилт-лицериН (Б-сульфохиновозилдиацилглицерин) 3.3.2. Фосфоглицериды Эта группа глицеринсодержащих липидов включает производные L-глицеро-З-фосфата. В основе их классификации лежит тип связи между углеводородной частью молекулы и глицерином, а также природа полярных групп (помимо фосфата) в молекуле. Биологическая роль этих амфифнльных молекул весьма велика, так как именно они составляют до 50% всех липидов биологических мембран. 3.3.2.1. Фосфатиды Фосфоглицериды широко распространены в растениях, животных и микроорганизмах и могут рассматриваться как производные L-фосфатндной кислоты (1,2,-0-диацил-ь-глицеро-3-фосфата). hxoocr а = 1 ? r'cooch о ? = 2 I II ' h2c-o-p-oh « = з L-фасФатиЭная кислота H2COOCR *~ R'COOCH О I II H2C-0-P-OCH2CH2Ns(CH3)3 o- и-сросфатиЭигхошн H2COOCR I R'COOCH ? I II H2C—O—p—OCH2CH2NH3 o- ' 1.-сроссрагпи9илэтаноламин h2coocr I r'cooch ? I II h2c—0—p—och2chnh, II3 o- coo- Ь-фоссрэтиЭилсерин Среди соединений этой группы наиболее часто встречаются «росфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин и фосфатидилсерин, содержащие азотистое основание холин, этаноламин и серин соответственно. Фосфатидилхолины называют также лецитинами. У большинства природных фосфатидов насыщенные жирные кислоты 5* 6S I. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ (Ci6—Cig) находятся обычно в положении С-1, а ненасыщенные жирные кислоты (Cl6—С20), содержащие от одной до четырех двойных связей, — в положении С-2, хотя известны исключения из этого правила. При физиологических значениях рН фосфатнды являются ди-полярными ионами и существуют преимущественно в виде ионных форм, изображенных выше. Таким образом, ионизированные группы образуют высокополярную гидрофильную часть молекулы, тогда как две ацильные группировки образуют ее гидрофобную часть. Функциональные группы этаноламина и серина имеют следующие значения рК: серии 9,15 (аминогруппа) и 2,25 (карбоксильная группа); этаноламин 9,5 (аминогруппа). Холин (гидрок-сид ?-оксиэтилтриметиламмония) является таким же сильным основанием, как КОН, и полностью диссоциирует в воде с образованием ионов холина и гидроксила .(CH3)3=N—СН2—СН2-ОН + ОН- В водных растворах соли холина и сильных кислот, например, холинхлорид, ведут себя как нейтральные соединения. При полном гидролизе 1 моля фосфатида (описанного выше типа) образуются 2 моля жирной кислоты и по 1 молю глицерина, фосфорной кислоты и азотсодержащего соединения. Известны ферменты, специфически катализирующие гидролиз определенных сложноэфирных связей в фосфатидилхолине. Так, фосфолипаза А\ из мозга гидролизует только сложноэфирную связь в положении 1, тогда как панкреатическая фосфолипаза А2 — сложноэфирную связь в положении 2. Удаление одного остатка жирной кислоты в положении С-1 или С-2 фосфатидилхолина (лецитина) приводит к образованию лизофосфатидилхолина (лизолецитина). 3.3.2.2. Плазмалогены Эти фосфоглицериды содержат ?,?-ненасыщенный спирт, образующий простую эфирную связь в положении С-1 L-глицеро-З-фос-фата (в отличие от сложноэфирной связи, образуемой остатком жирной кислоты). Так, плазмалогены, содержащие этаноламин, имеют следующую структуру: ? ? H2COC=CR I R'COOCH О I II + H2C—?—?—OCHoCHoNH, II 2 2 3 o- Ь-фосфаглиЭальэгланоламин 3. липиды 69 Фосфатидальхолины, фосфатидальэтаноламины и фосфатидаль-серины — три основных класса плазмалогенов. Простые эфирные связи ?,?-ненасыщенных спиртов в этих соединениях стабильны в разбавленных щелочах, однако в разбавленных кислотах они гид-ролизуются с образованием альдегида соответствующего ?,?-не-насыщенного спирта. ?,?-Ненасыщенные спирты имеют цис-конфи-гурацию и длину цепи от Ci2 до С]8. В чистом фосфатидальхолине из бычьего сердца остаток жирной кислоты в положении С-2, как правило, является ненасыщенным, тогда как спиртовый остаток в С-1-положении является обычно насыщенным (исключение составляет лишь ?,?-двойная связь). В тканях животных были обнаружены плазмалогены, не содержащие азотистых оснований, а также подобные триацилглицеринам нейтральные плазмалогены, содержащие две сложноэфирные связи и одну простую эфирную связь, образованную ?,?-ненасыщенным спиртом в C-1-положении (1-алкенил-2,3-диацилглицерин). Производные 1-алкил-2-ацилфосфатидилхолина широко распространены в животных тканях. Эти соединения имеют общую формулу о Н2С-0-(СНг)и-СН3 II R—С—О—СН О H2C-0-P-0-CH2-CH2-N=(CH3)3 о- Хотя содержание этих веществ в живых организмах составляет лишь несколько процентов общего количества фосфоглицеридов, они обнаружены в значительных количествах в эритроцитах, а в тканях некоторых беспозвоночных их содержание достигает 25% общего количества фосфоглицеридов. 3.3.2.3. Дифосфатидилглицерины Как и следует из названия, дифосфатидилглицерины животных и растительных тканей содержат 1 моль глицерина и 2 моля L-фосфатидной кислоты (на 1 моль дифосфатидилглицерина). Общая формула этих соединений показана ниже RCO°CH2 H2COOCR R'COOCH О о HCOOCR' н2со-р-осн2-снон-сн2о-р-о-сн2 о- о- ЭифоссрагпиЗилгпицерин 70 I. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ Важным представителем соединений этой группы, присутствующих в тканях животных, является кардиолипин, выделенный впервые из сердечной ткани. Это пока единственный фосфатид с известными иммунологическими свойствами. Соединения, сходные по структуре с описанными выше, обнаружены также и в растительных тканях. Однако фосфатиды растений содержат только 1 моль фос-фатидной кислоты и являются поэтому монофосфатидилглицерн-нами. Все эти соединения различаются структурой жирных кислот, входящих в их состав. 3.3.2.4. Фосфоинозитиды Другая группа не содержащих азот производных а-фосфатид-ной кислоты содержит инозит. При гидролизе 1 моля фосфоинози-тида обычно получается 1 моль глицерина, 1 моль шестиатомного спирта миоинозита, 2 моля жирной кислоты и 1—3 моля фосфата. 4-Дифосфо- и 4,5-трифосфоинозитиды присутствуют в тканях мозга и составляют более половины всех фосфоинозитидов. Трифосфо-инозитид, 1-фосфатидилмиоинозит-4,5-дифосфат, имеет следующую общую структурную формулу: H2COOCR фосфоинозигпид МИОУ11 оэигп Миоинозит является одной из девяти стереоизомерных форм кар-боциклического шестиатомного спирта и принадлежит к классу веществ, называемых циклитолами, которые являются циклоалка-нами, содержащими по одной гидроксидной группе у каждого из трех или более атомов углеродного кольца. Миоинозит является важнейшим циклитолом, широко распространенным в различных микроорганизмах, высших растениях и животных. В растениях он обнаружен в виде его гексафосфата — фитиновой кислоты или в виде ее магниево-кальциевой соли — фитина. Биохимический интерес к миоинозиту обусловлен его ролью в питании (гл. 50), а также в процессах липидного и углеводного метаболизма (гл. 18 и 15). 3. липиды 71 3.3.2.5. Фосфатидилглицерин и его производные Некоторые бактерии содержат значительное количество фосфатидил |
< 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 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 |
Скачать книгу "Основы биохимии. Том 1" (7.28Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |