Ненасыщенные жирные кислоты

Число атомов углерода, число и положение двойных связей	Ряд	Название	Систематическое название	Распространение
Моноевые кислоты (одна двойная связь)
16:1; 9	w7	Пальмитолеиновая	цис-9-гексадеценовая	Почти во всех жирах
18:1; 9	w9	Олеиновая	цис-9-октадеценовая	Жирная кислота, которая, по-видимому, наиболее часто встречается в природных жирах
18:1; 9	w9	Элаидиновая	транс-9-октадеценовая	Жиры жвачных и жиры, подвергнутые гидрогенизации
22:1; 13	w9	Эруковая	цис-13-докозеновая	Рапсовое и горчичное масло
24:1; 15	w9	Нервоновая	цис-15-тетракозеновая	В цереброзидах
Диеновые кислоты (две двойные связи)
18:2; 9, 12	w6	Линолевая	полностью цис-9, 12 -октадекадиеновая	Пшеница, арахис, семена хлопчатника, соя и многие растительные масла
Триеновые кислоты (три двойные связи)
18:3;6,9, 12	w6	g-Линоленовая	полностью цис-6, 9,12 -октадекатриеновая	Некоторые растения (розовое масло), минорнаная жирная кислота у животных
18:3;9,12, 15	w3	a-Линоленовая	полностью цис-, 9,12,15 -октадекатриеновая	Часто обнаруживается вместе с линолевой кислотой, особенно в льняном масле

Окончание таблицы 9

Тетраеновые кислоты (четыре двойные связи)
20:4; 5, 8, 11, 14	w6	Арахидоновая	полностью цис-5, 8, 11, 14-эйкозатетраеновая	Часто обнаруживается вместе с линолевой кислотой, особенно в арахисовом масле; важный компонент фосфолипидов животных
Число атомов углерода, число и положение двойных связей	Ряд	Название	Систематическое название	Распространение
Пентаеновые кислоты (пять двойных связей)
20:5; 5, 8, 11, 14, 17	w3	Тимнодоновая	полностью цис-5, 8, 11, 14, 17-эйкозапентаеновая	Важный компонент рыбьего жира (из печени трески)
22:5; 7, 10, 13, 16, 19	w3	Клупанодовая	полностью цис-7, 10, 13, 16, 19-докозапентаеновая	Рыбий жир, фосфолипиды мозга
Гексаеновые кислоты (шесть двойных связей)
22:6; 4, 7, 10, 13, 16, 19	w3	Цервоновая	полностью цис-4, 7, 10, 13, 16, 19-докозагексаеновая	Рыбий жир, фосфолипиды мозга

 

Систематическое название жирной кислоты образуется путем добавления к названию углеводорода окончания - овая. Насыщенные кислоты при этом имеют окончание - ановая, а ненасыщенные - еновая. Атомы углерода нумеруются, начиная от карбоксильной группы (содержащий атом углерода 1). Атом углерода, следующий за карбоксильной группой (углерод 2), называют также a-углеродом; атом углерода 3 – это b-углерод, а углерод концевой метильной группы (углерод n) - w-углерод.

Природные ненасыщенные жирные кислоты имеют цис-конфигурацию и редко транс-конфигурацию (рис). Цис-изомеры имеют более низкую температуру плавлению. Цис-конфигурация делает насыщенную кислоту менее стабильной и более подверженной катаболизму.

 

Физиологические свойства липидов зависят в основном от длины углеродных цепей и степени насыщенности соответствующих жирных кислот. Точка плавления жирных кислот с четным числом атомов углерода повышается с ростом длины цепи и понижается при увеличении степени ненасыщенности.

Природные ацилглицеролы содержат смесь жирных кислот, обеспечивающую выполнение определенной функциональной роли. Мембранные липиды, которые должны находиться в жидком состоянии, являются ненасыщенными по сравнению с запасными. В тканях, подвергающихся охлаждению – во время зимней спячки или экстремальных условиях, – липиды оказываются более ненасыщенными.

Глицериды

Глицериды (ацилглицерины, или ацилглицеролы) представляют собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот. Если жирными кислотами этерифицированы все тригидроксильные группы глицерина (ацильные радикалы R₁, R₂ и R₃ могут быть одинаковы или различны), такое соединение называют триглицеридом (триацилглицерол), если две – диглицеридом (диацилглицерол) и, наконец, если этерифицирована одна группа – моноглицеридом (моноацилглицерол):

 

Наиболее распространенными являются триглицериды, называемые нейтральными жирами, или просто жирами. Нейтральные жиры находятся в организме либо в форме протоплазматического жира, являющегося структурным компонентом клеток, либо в форме запасного резервного жира.

Триглицериды называют простыми, если все три кислотных радикала принадлежат одной и той же жирной кислоте и смешанными, если разным жирным кислотам. Название смешанных триглецидов образуется в зависимости от входящих в их состав жирных кислот (например, 1-олео-2-пальмитостерарин, цифры указывают на связь остатка жирной кислоты с соответствующей спиртовой группой).

Свойства триглицеридов определяются в основном входящими в их состав жирными кислотами. Так, температура плавления триглицеридов повышается с увеличением числа и длины остатков насыщенных жирных кислот. Напротив, чем выше содержание ненасыщенных жирных кислот, или кислот с короткой цепью, тем ниже точка плавления. Животные жиры (сало) обычно содержат значительное количество насыщенных жирных кислот, благодаря чему при комнатной температуре они твердые. Жиры, в состав которых входит много ненасыщенных кислот, при обычной температуре жидкие и называются маслами.

Воска

Воска – сложные эфиры высших жирных кислот и высших одноатомных или двухатомных спиртов с числом атомов от 16 до 22:

Воска входят в состав жира, покрывающего кожу, шерсть, перья. У растений они входят в состав пленки, образующейся на поверхности листьев, стебле, плодов и стволов растений, предохраняя их от переувлажнения и высыхания, механических повреждений и неблагоприятного воздействия на них микробных ферментов. Природные воска (пчелиный воск, спермацет, ланолин) обычно содержат, кроме указанных сложных эфиров, некоторое количество свободных жирных кислот, спиртов и углеводорных атомов 21-35.

Фосфолипиды

Фосфолипиды представляют собой сложные эфиры многоатомных спиртов глицерина или сфингозина с высшими жирными кислотами и фосфорной кислотой. В зависимости от того, какой спирт участвует в образовании фосфолипида, последние делят на 2 группы: глицерофосфолипиды и сфинголипиды.

Фосфолипиды играют важную роль в структуре и функции клеточных мембран, активизации мембранных и лизосомальных ферментов, в проведении нервных импульсов, свертывании крови, иммунологических реакциях, процессах регенерации тканей, в переносе электронов в цепи «дыхательных» ферментов.

Глицерофосфолипиды являются производными фосфатидной кислоты. В их состав входят глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота и обычно азотсодержащее соединения.

В этих формулах R₁ и R₂ - радикалы высших жирных кислот,

а R₃ - чаще радикал азотистого основания

 

В зависимости от характера азотистого основания, присоединенного к фосфорной кислоте, глицерофосфолипиды подразделяются на фосфатидилхолины (лецитины), фосфатидилэтаноламины (кефалины) и фосфатидилсерины. В состав некоторых глицерофосфолипидов вместо азотсодержащих соединений входит не содержащий азота шестиуглеродный циклический спирт – инозит (инозитол).

В молекуле фосфатидилхолина (лецитина) одна из трех гидроксильных групп глицерина связана с фосфорной кислотой, которая в свою очередь соединена эфирной связью с азотистым основанием – холином:

Лецитины широко представлены в клетках различных тканей, они выполняют как метаболитические, так и структурные функции в мембранах. Дипальмитиллецитин – очень эффективный поверхностный агент, снижающий поверхностное натяжение и тем самым препятствующий слипанию внутренних поверхностей дыхательных путей в легких. Его отсутствие в легких недоношенных новорожденных приводит к развитию синдрома дыхательной недостаточности.

Фосфатидилэтаноламины (кефалины) отличаются только тем, что у них холин заменен этаноламином

Они также являются главными компонентами мембран клеток.

В тканях находится также родственный кефалину фосфолипид, содержащий вместо этаноламина остаток серина – фосфатидилсерин. Его значение определяется тем, что они участвуют в синтезе фосфатидилэтаноламинов.

Фосфатидилинозитолы относятся к группе производных фосфатидной кислоты, но не содержат азота; в составе имеют спирт инозитол:

Фосфаинозитолы широко распространены в природе. Они обнаружены у животных, растений и микроорганизмов. Фофатидилинозитол-4,5-бифосфат является важным компонентом фосфолипидов, входящих в состав клеточных мембран; при стимуляции соответствующим гормоном он расщепляется на диацилглицерол и инозитолтрифосфат – оба эти соединения действуют как внутриклеточные, или вторичные посредники.

Плазмалогены вместо одного остатка высшей жирной кислоты содержат остаток a, b-ненасыщенного спирта, который образует простую связь с гидроксильной группой глицерина. При кислом гидролизе плазмалогенов образуются «жирные» альдегиды, называемые плазмалями, что и легло в основу термина «плазмалоген». На долю этих соединений приходится до 10% фосфолипидов мозга и мышечной ткани.

Своеобразным представителем глицерофосфолипидов является кардиолипин, впервые выделенный из сердечной мышцы. В кардиолипине две молекулы фосфатидной кислоты связаны с помощью одной молекулы глицерина. Кардиолипин локализован во внутренней мембране митохондрий.

Среди сфинголипидов наиболее распространенными являются сфингомиелины. Они находятся в мембранах животных и растительных клеток; богата ими нервная ткань. При гидролизе сфингомиелины образуют одну молекулу жирной кислоты, молекулу двухатомного ненасыщенного спирта спиртасфингозина, молекулу азотистого основания и молекулу фосфорной кислоты.