липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать...
TRANSCRIPT
![Page 1: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/1.jpg)
липиды
Липиды
Общие принципы построениялипидных молекул
Отдельные классы липидов
Пространственная структура липидов
Химический синтез липидов
![Page 2: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/2.jpg)
514
Липиды
Шееле (Scheele) Карл Вильгельм(1742—1786), шведский химик, один изоснователей современной химии. Об-разование получил самостоятельно,работал аптекарем в Гетеборге, Маль-ме, Стокгольме, Упсале. Впервые вы-делил и описал большое число орга-нических соединений, в том числе ща-велевую, мочевую, бензойную, лимон-ную и яблочную кислоты. Открыл фто-рид водорода (1768); получил в чи-стом виде хлор, марганец, сероводо-род, перманганат калия; в продуктахгидролиза оливкового масла обнару-жил глицерин (1779).
Бертло (Berthelot) Пьер Эжен Марсе-лен (1827—1907), французский химик,иностранный член Петербургской АН(1876). Окончил Парижский универси-тет (1849). С 1895 г.— министр иност-ранных дел Франции. Основные на-правления научных исследований —органическая и аналитическая химия.Впервые синтезировал нафталин (1851),бензол, фенол, ряд жиров, этиловыйспирт (1854), муравьиную кислоту(1862).
Липиды (от греческого слова «липос» — жир) — низкомолеку-лярные органические вещества, которые извлекаются из клетокживотных, растений и микроорганизмов неполярными растворите-лями, такими, как хлороформ, эфир, бензол. Долгое время счита-лось, что липидам принадлежит довольно скромная роль в жизне-деятельности клеток — служить формой депонирования запасовметаболического топлива, принимать участие в некоторых защитныхреакциях и т. п. Но в последние годы выявилось кардинальноезначение липидов как активных компонентов биологических мемб-ран.
Исторический очерк. С липидами в форме животных жиров ирастительных масел человек имел дело с незапамятных времен.В Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока,а в Ассирии масла выделяли путем обработки измельченных семянкипящей водой. Жиры издавна использовались народами многихстран не только в качестве продуктов питания, но и для освещения,приготовления лечебных и косметических средств. Основным источ-ником жиров для жителей Средиземноморья служило оливковоемасло, в странах Северной Европы более распространенными былильняное масло и молоко.
Техническая переработка жиров началась в XVIII в. преждевсего в связи с развитием мыловаренного производства. В течениепоследних столетий жиры все шире применялись для получениямоющих средств, пищевых эмульгаторов, смазочных материалов,лакокрасочных покрытий и т. п. В частности, использование жировдля приготовления высыхающих масляных красок сыграло важнуюроль в истории живописи, позволив сохранить для грядущих поко-лений шедевры мирового искусства.
Первый элементный анализ жиров был выполнен А. Лавуазье,показавшим, что жиры и масла состоят в основном из углерода иводорода. Он полагал, что сахара и крахмал являются «окисламижиров», а в растениях углекислый газ соединяется с водой с обра-зованием жиров и выделением кислорода. Первые работы по химиилипидов были выполнены К. Шееле, который открыл глицерин иустановил, что это вещество содержится в животных жирах л ра-стительных маслах. М. Шеврёль в 1811 г. при кислотной обработкемыла, полученного из свиного жира, выделил кристаллическую жир-ную кислоту, а затем охарактеризовал большое число разнообраз-ных жирных кислот — от масляной до стеариновой. В 1812 г. оноткрыл холестерин (в желчных камнях) и разделил все жиры надва класса — омыляемые и неомыляемые, доказав, что омыляемыежиры представляют собой сложные эфиры жирных кислот и гли-церина. М. Шеврёль ввел в практику метод разделения жирныхкислот на основе их различной растворимости в органическихрастворителях. Итоги этих исследований были опубликованы имв 1823 г. в книге под названием «Химическое изучение жировыхтел».
Продолжая исследования М. Шеврёля, П. Бертло впервые осу-ществил синтез жира из глицерина и жирной кислоты (1854). Онпоказал, что холестерин является спиртом; необходимо отметить,что к этому периоду немецкий врач Ю. Фогель уже обнаружил хо-лестерин в атероматозных бляшках артерий человека. Синтетиче-ские жиры были получены в скором времени и Ш. Вюрцем (1859)путем нагревания трибромпропана с серебряными солями жирныхкислот.
Примерно в этот же период были получены из природных источ-ников первые фосфолипиды и гликолипиды. Вначале М. Гобли(1847), а затем Ф. А. Хоппе-ЗайЛер (1877) выделили из желткакуриных яиц и мозга липид, который был назван лецитином (отгреческого «лекитос» — яичный желток). В 1884 г. английский врач
![Page 3: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/3.jpg)
Дж. Тудикум в своей книге «Руководство по химическому составумозга» развивает представления об универсальном биологическомзначении фосфолипидов. В частности, он писал, что «фосфатидысоставляют химическую душу любой биоплазмы, животной илирастительной. Они способны выполнять разнообразнейшие функциив результате того, что объединяют в себе сильно контрастирующиесвойства. Среди их физических свойств наиболее достойна даль-нейших исследований способность к образованию коллоидов. Безэтой способности мозг не мог бы существовать, да и всякая биоплаз-ма зависит от коллоидного состояния». Из мозга Дж. Тудикумвыделил липидную фракцию, содержащую азот и фосфор, которуюон назвал кефалином, и обнаружил в продуктах его гидролизаэтаноламин. Им же впервые описаны два сфинголипида — сфинго-миелин и цереброзид.
В дальнейшем химия липидов развивалась медленно, что былосвязано с трудностями выделения и очистки индивидуальных ли-пидов; не случайно наука о липидах получила в это время назва-ние Schmierchemie («грязная химия»). Лишь начиная с 50-х годовнашего века, после появления методов хроматографии, липиднаяхимия сумела перейти к идентификации и выяснению строениямногочисленных липидных веществ. В частности, в 1960—1964 гг.в лабораториях Р. Куна и Э. Кленка была полностью установленаструктура четырех основных ганглиозидов мозга GM1, GDJa, GDJb, GT l b
(открыты ганглиозиды были еще в конце 30-х годов Э. Кленком приизучении мозга больных сфинголипидозами). Новейший периодхимии липидов связан с исследованием биологических мембран.
515
Общие принципыпостроения липидныхмолекул
По химическому строению липиды весьма разнообразны. В ихсостав могут входить спирты, жирные кислоты, азотистые основа-ния, фосфорная кислота, углеводы и т. п; нередко к классу липидовотносят терпены, стерины и т. п.
Однако, несмотря на это структурное многообразие, липидыбиологических мембран построены по единому принципу. В составлипидных молекул входят, с одной стороны, длинные углеводород-ные остатки, отличающиеся низким сродством к воде, т. е. гидро-фобные (липофильные) радикалы, а с другой — более компактныегидрофильные группы, получившие название полярных головок.Подобные амфифильные (обладающие двойным сродством) моле-кулы проявляют значительную тенденцию к агрегации. При этомлипофильные участки молекул, стремясь попасть в гидрофобнуюфазу, образуют сплошные неполярные области, а полярные группыформируют границу раздела между гидрофобной фазой и водой.Структура образующихся липидных агрегатов сильно зависитот природы входящих в их состав компонентов.
В качестве определяющего признака для первичной классифи-кации липидов часто используется природа связующего звена,соединяющего между собой гидрофильный и гидрофобный участки
Общие принципыпостроения
липидных молекул
Шеврёль (Chevreul) Мишель Эжен(1786—1889), французский химик-ор-ганик, иностранный член-корреспон-дент Петербургской АН (1865). Окон-чил Коллеж де Франс (1806), с1830 г.— профессор Музея естествен-ной истории. Основные работы посвя-щены химии жиров. Выделил стеари-новую, пальмитиновую и олеиновуюкислоты, а также холестерин. Обнару-жил в жирах глицерин (1813), откры-тый ранее К. Шееле.
Гидрофильнаяполярнаяголовка
Соединительноезвено
Гидрофобныехвосты
![Page 4: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/4.jpg)
516
Липиды
молекулы. Таким звеном обычно являются многоатомные алифати-ческие спирты, содержащие две или три гидроксильные группы.
Липиды, построенные на основе глицерина. Более половинылипидов, встречающихся в природе, относится к классу глицероли-пидов, или глицеридов, все они являются производными трехатом-ного спирта — глицерина (1,2,3-пропантриола)
Гидрофильнаяполярнаяголовка
\
о—сн,сн2
•8
I
о=сСн2
сн2
н2сс
х
/СН2
/ с = о
чсн>
чсн2
/
н9с/
7
н,счССНг
сн2
н2с../
с/
*\
сн2с
сн2
СНзн 2 с ч
н3с
сн2
сн2
Рис. 261. Общая структура полярныхлипидов на основе глицерина.
Рис. 262. Структуры некоторых глицеро-липидов.
сн 2 —онI
с н — о нI
сн 2 —онГлицерин
В глицеролипидах гидрофобную часть молекулы образуютвысшие жирные кислоты, соединенные сложноэфирными связями сдвумя гидроксильными группами глицерина. В полярных глицеро-липидах третья гидроксильная группа связана с гидрофильнойголовкой (рис. 261, 262).
Триацилглицерин Фосфатидовая кислота
![Page 5: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/5.jpg)
Положения при первом и третьем атомах углерода в замещенныхглицеринах неидентичны, поскольку при введении даже одного за-местителя в группу — СН2ОН центральный атом углерода становит-ся асимметрическим, а вся молекула приобретает хиральность(рис. 263). Конфигурация заместителей при асимметрическоматоме (D или L, R или S) определяется на основании принадлеж-
517
Общие принципыпостроения
липидных молекул
CH.OR
Iн о — с — н
ICHjOH
CH2ORI
н — с — о н
СН2ОН
СН2ОН
НО—С—Н
CH2OR
Рис. 263. Энантиомерные формы моно-замещенных глицеринов.
ности к ряду глицеринового альдегида. Положения заместителейв молекуле глицерина при первом, втором или третьем атоме углеро-да различаются согласно системе стереоспецифической нумерации(stereospecific numbering, обозначается символом sn): если в фише-ровской проекции гидроксильная группа при атоме С-2 расположе-на слева, то углеродному атому, находящемуся над атомом С-2,присваивается номер 1, а нижнему атому — номер 3 (рис. 264).
Наряду с глицеролипидами в клетках обнаружены также так на-зываемые диольные липиды, в которых роль спиртового компонентавыполняют этиленгликоль, пропандиолы-1,2 и -1,3, бутандиолы ит. п. (Л. Д. Бергельсон).
Липиды, построенные на основе сфингозина. Другая группашироко распространенных липидов мембранного происхождения
СН2ОН
СН2ОН
Рис. 264. Стереоспецифическая нумера-ция атомов углерода в производныхглицерина.
Церамид(N-нервоноилсфингозин)
![Page 6: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/6.jpg)
518
Липиды
построена на основе аминоспирта сфингозина или его аналогов(например, сфингаиина) и называется сфинголипидами (рис. 265).Наиболее богаты сфинголипидами нервные ткани и особенно мозг.Во всех сфинголипидах сфингозиновые основания связаны амиднойсвязью с жирными кислотами; образующиеся соединения получилиназвание церамидов. Обычно они получаются при расщеплениисфинголипидов или являются промежуточными продуктами их био-синтеза.
Гидрофильнаяполярнаяголовка
\
н,с.
/н,
сн,
сн.
^
н,с.сн,
сн,
/СН2
нс
сн 2 н2с\
Н2С\
Н2<
,снон
сн
;сн2
сн2
сн2
сн2
сн2
СНгОН
I^ С — i N H 2
—с—онI
НСтранс
сн(СН2),2
IСНз
СН2ОНI
^с—онI
(СН2)нСНз
Рис. 265. Общая структура липидов наоснове сфингозина.
Сфингозин([2S, 3R, 4Е]-2—аминоокта-
децен-4-диол-1,3)
Сфинганин(D-эритро-
или[25, 3R]-2—аминооктаде-кандиол-1, 3)
![Page 7: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/7.jpg)
Отдельные классылипидов
519
Отдельные классы липидов
Жирные кислоты. Структурное многообразие липидов в основ-ном обусловлено наличием в их составе различных жирных кислот.В настоящее время известно более 200 жирных кислот, отличающих-ся по степени и характеру разветвления углеродной цепи, числуи положению двойных связей, природе и количеству других функ-циональных групп и, наконец, по длине углеродной цепи. Жирныекислоты, входящие в состав липидов высших растений и животных,как правило, имеют четное число углеродных атомов, причем преоб-ладающими являются кислоты с 16—20 атомами углерода в моле-куле.
К простейшим представителям природных жирных кислот отно-сятся насыщенные кислоты с длинной неразветвленной углеводо-родной цепью общей формулы
СНз(СНг),(СООН.Основные кислоты этого типа приведены в таблице 22. Среди
них особое положение занимает пальмитиновая (Cie:o) кислота,являющаяся первичным продуктом, образующимся под действиемсинтетазы жирных кислот, и исходным материалом для биосинтезадругих кислот группы — стеариновой, лауриновой, миристиновойи т. п.
о=с
Н2С
I
\
Н2С
Н2С
н,с
Н2С
он/\
сн2
сн2
;сн2
чсн2
сн2
;сн2
"сн2
\
VI
\
н2сСНз
Пальмитиновая
оно=с
Н2С
\I
усн2
сн2
сн2
хн2НС
НСцис
\
\
сн 2Н2С
Н2С
\(
\
сн2
сн2НзСОлеиновая
(цис-октадецен-9-овая)кислота
![Page 8: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/8.jpg)
520
Липиды
У млекопитающих и ряда бактерий пальмитиновая и стеариноваякислоты служат предшественниками двух широко распространен-ных моноеновых (мононенасыщенных) жирных кислот — пальми-толеиновой и олеиновой. Практически все природные моноеновыекислоты являются ^ис-изомерами.
Моноеновые кислоты
CH3(CH2)mCH=CH(CH2)nCOOH
Общая формула
СН3(СН2)\
(СН2)ПСООН
с=с\\
н нцис- форма
В жирах млекопитающих и в липидах растений содержатсязаметные количества полиеновых жирных кислот. Все природныеполиеновые кислоты являются несопряженными: г̂ мс-двойные связи
Т а б л и ц а 22.
Наиболее распространенные природные жирные кислоты
Кодовоеобозначение*
С„:„СмС16
с„с20с22с24
сС14
с„с„с„с18с„
с„с18с„С 2 о :
10
10
0
10
0
0
1
1
1
1
1
1
2
3
3
4
Структура.
СН,(СН 2 ) 1 0 СООНСН 3 (СН 2 ) 1 2 СООНСН,(СН 2 ) 1 4 СООНСН 3 (СН 2 ) 1 6 СООНCH 3 (CH 2 ) 1 8 COOHСН Э (СН 2 ) 2 0 СООНСН 3 (СН 2 ) 2 2 СООН
СН 3 (СН 2 ) 3 СН = СН(СН 2) 7СООНСН, (СН 2 ) 5 СН = СН(СН 2 ), СООНСНЭ (СН 2) 7СН = СН(СН2),СООНСН 3 (СН j ) 5 СН = СН (СН 2 ), СООНСН 3 (СН 2) 5СН = СН(СН 2 ), СООНСН 3 (СН 2 ) 1 0 СН = СН(СН 2 ) 4 СООНСН 3 (СН,),СН = С Н ( С Н 2 ) и СООН
•
СН 3 (СН 2 ) 4 (СН = СНСН 2) 2 (СН 2 ) 4 СООНСНз СН2 (СН = СНСН,), (СН 2 ) 6 СООНСН 3 (СН2)„ (СН = СНСН 2) 3 (СН 2 ) 5 СООНСИ, (СН 2 ) 4 (СН = СНСН 2 ) 4 (СН 2 ) 2 СООН
Систематическое название
Н а с ы щ е н н ы е
н-Додекановаян-Тетрадекановаян-Гексадекановаян - Октадекановаян-Эйкозановаян-Докозановаян-Тетракозановая
М о н о е н о в ы е
цис- Тетрадецен-9-оваяцис- Гексадецен-9-оваяЧыс-Октадецен-9-оваяцис - Октадецен -11 -оваятранс- Октадецен -11 -оваяцис- Октадецен-6 -оваячис-Докозен-13-овая
П о л и е н о в ы е
цис, цыс-Октадекадиен-9, 12-оваяцис, цис, чис-Октадекатриен-9, 12, 15-оваяцис, цис, цис-Эйкозатриен-8, 11, 14-оваяцис, цис, цис, цис-Эйкозатетраен-5, 8, 11,14-овая
Тривиальноеназвание
ЛауриноваяМиристиноваяПальмитиноваяСтеариноваяАрахиноваяБегеноваяЛигноцериновая
МиристолеиноваяПальмитолеиноваяОлеиноваяВакценоваятранс- ВакценоваяПетроселиноваяЭруковая
ЛинолеваяЛиноленоваяДигомо-7-линоленоваяАрахидоновая
* Цифры обозначают число атомов углерода и двойных связей в цепи.
![Page 9: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/9.jpg)
в их углеводородных цепях разделены, как правило, одной мети-леновой группой. В результате в молекулах кислот образуютсяодна или несколько повторяющихся группировок — С Н = СН—— СНг—СН=СН—, поэтому они называются кислотами дивинил-метанового ряда. Все они могут быть изображены общей формулой
521
Отдельные классы липидов
CH3(CH2)m(CH -CHCH2)n(CH2)kCOOH Рис. 266. Полиеновые жирные кислоты.
ОН
о=с'\
сн2Н2С
\
Н2Ссн2
сн2
н2ссн 2
НСцис
нс\сн 2
НСцис
нс х
сн 2
Н2С\
Н2Ссн2
СН,
Линолевая(цис, цис-октадекадиен-9, 12-овая)
кислота
Н3С
Линоленовая(цис, цис, цис-октадекатриен-9, 12, 15-овая)
кислота
Линолевая и линоленовая кислоты (рис. 266) не синтезируютсяв организме высших животных и человека, а поступают с пищей.В связи с тем, что эти кислоты необходимы для нормального жиро-вого обмена, их часто называют незаменимыми жирными кислотами.Арахидоновая и дигомо-у-линоленовая кислоты являются предше-ственниками в биосинтезе простагландинов и лейкотриенов.
![Page 10: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/10.jpg)
522
Липиды
Наряду с насыщенными и ненасыщенными кислотами с прямойцепью углеродных атомов в природе встречаются жирные кислотыс разветвленной цепью. В частности, к ним относится наиболеешироко распространенная природная туберкулостеариновая кисло-та, впервые выделенная из туберкулезной палочки (рис. 267).
Рис. 267. Разветвленные жирные кис-лоты.
Н2С
Н2С
Н2С
Н2С
Н2С
Н2С
сн
сн
;сн
сн
2— Гидроксистеариноваякислота.
ОН
о=с \ о=ссн2
п2с\ н2с:сн2
н2с\ н2с
сн2
\
н2с н2ссн2
Н2С Н2С
""сн.Н2С
\ н2с;
H 2 C'
.сн
k\
сн2
Н2С
сн2
Н2С
н2с;
ч с н 2
ч с н 2
/
ч сн 2
Ч:н2
^сн2
^сн2
ч сн 2
~сн2
о=с\
н2с~\
н2с"\
н2с
с
н2с;
он
ч сн 2
ч сн 2
"сн2
ч сн 2
\I
сн2
"\
Н2С\
Н2С\
\ н2с;
чсн
2
чсн
2
СНзТуберкулостеариновая
НзС
Лактобацилловая Стрекуловая((D—10-метилоктадека- (цис-11,12-метиленоктадека- (цис-9, Ю-метилен-
новая) кислота новая) кислота октадецен-9-овая)кислота
В некоторых бактериях и растениях были найдены жирныекислоты, содержащие циклопропановое кольцо,—в качестве приме-ра можно привести лактобацилловую и стрекуловую кислоты. Био-синтез таких кислот происходит путем переноса метиленовойгруппы от S-аденозилметионина на двойную связь моноеновыхкислот.
Наконец, в природных липидах встречаются и гидроксикислоты,входящие, как правило, в состав липидов бактериальных клеток.Их представителями являются 2(3)-гидроксипальмитиновая, 2(3)-гидроксистеариновая и 2-гидроксилигноцериновая (цереброновая)кислоты.
Соли высших кислот, называемые мылами, находят широкоепрактическое применение. Их моющее действие заключается вэмульгировании жиров и масел и суспендировании мельчайшихтвердых частичек грязи. Лучше всего удаляют загрязнения раство-римые в воде мыла (обычно натриевые и калиевые соли высшихжирных кислот), которые составляют основу туалетного, хозяйст-венного и технического мыла. Мыла применяются также для стаби-
![Page 11: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/11.jpg)
лизации эмульсий, синтетических латексов, пен, в качестве присадок,структурирующих добавок и т. п.
Фосфолипиды. Фосфолипиды являются главными компонентамибиологических мембран. По своему строению они представляютсобой эфиры фосфорной кислоты и двух многоатомных спиртов —глицерина и сфингозина.
В глицерофосфолипидах (или фосфоглицеридах) остаток фос-форной кислоты замещает одну из первичных гидроксильных группглицерина. Общим структурным фрагментом всех фосфоглицеридовявляется глицерофосфат, содержащий один асимметрический атомуглерода. Поэтому он может быть О-глицеро-1 -фосфатом илиL-глицеро-З-фосфатом. Изомер глицерофосфорной кислоты, при-сутствующий в природных фосфоглицеридах, относится к L-ряду иназывается sn-глицеро-З-фосфорной кислотой.
Две оставшиеся гидроксильные группы в глицерофосфате обыч-но замещены углеводородными радикалами, связанными с глице-рином сложноэфирной или простой эфирной связью
523
Отдельные классы липидов
'СН2ОН
21но—с—<н
.1с н 2 — о —
sn-Глицеро-З-фосфорная кислота
СНг О R
R—О—С—НI
с н 2 — о — — о — х
Гпицерофосфолипиды
Диацильные глицерофосфолипидыО
IIО СН2—О—С—R
• 1 IR—С—О—С—Н
Iс н 2 — о — о х
ч jY
Фосфатидил-
Алкилацильныеглицерофосфолипиды
О СН2—О—R
— О—С—Н
с н 2 — о — - о — х
Наиболее распространены в природе диацильные формы гли-церофосфолипидов (R—остатки жирных кислот). Они являютсяобязательными компонентами большинства мембран животных,растительных и бактериальных клеток. Фосфолипиды алкильноготипа (R—остатки высших спиртов) обнаружены также в составеразнообразных органов и тканей животных организмов, в том числев различных видах моллюсков, морской улитке, осьминоге и т. д.Относительно высокое содержание алкоксифосфолипидов характер-но для ряда опухолей. Глицерофосфолипиды, имеющие алкен-1-иль-ноэфирную группировку и являющиеся производными высших жир-ных альдегидов, часто называемые плазмалогенами (рис. 268),обнаружены в тканях и органах всех животных, независимо отуровня их организации. В достаточно высокой концентрации плаз-малогены присутствуют также в организме человека, где они состав-ляют около 22% от общего количества фосфолипидов. Особенновелико содержание плазмалогенов в нервной ткани, головном мозге(белое вещество, мозговая оболочка), сердечной мышце, надпочеч-никах и сперме. В меньшей степени плазмалогены представленыв микроорганизмах и растениях.
Плазманил-
Плазмалогены
О СН—О—CH=CHRI
R—С—О—С—Н
сн?-о- - о х
Плазменил-
R и R1 углеводородные радикалыX - Н, остатки холина, этаноламина,серина, инозита и др.
Рис. 268. Родовые термины для обозна-чения замещенных различным образомгли церо фосфолипидов.
![Page 12: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/12.jpg)
524
Липиды
Помимо фосфолипидов с двумя углеводородными цепями, вомногих природных объектах в небольших количествах содержатсятакже производные глицерофосфата, имеющие всего лишь одингидрофобный остаток. Они образуются в клетке под действиемэндогенных фосфолипаз А, и А2 и носят общее название лизофос-фолипиды
СН2—О— С—R
НО—С—'Н
сн2—о о—х
2-ЛизофосфолипидыХ = Н , остатки холина, этаноламина,
серина, инозита и др.
Простейший представитель глицерофосфолипидов — фосфати-довая кислота, в которой фосфатная группа этерифицирована толь-ко остатком глицерина
Jо—сно=с-
Сн2
н2ссн2 н2с(
с=о
Н2С. СН 2
сн 2 н 2 с ч
Н 2 С \ / С Н 2
сн 2 н 2 с ^сн 2
_/
НС Н 2 С \
> 2 . . .Н2С
сн2
Н2<
сн 2
СН2
Н2С
сн2
Н2С
н.,с Нас/сн2
Фосфатидовая кислота(1—пальмитоил -2-олеоил-sn-глицерофосфорная кислота)
СН2—О—С—R. I
R—С—О—С—НI
с н 2 — о —
Фосфатидовая кислота1, 2-диацил-$п-глицерофосфорная
кислота)
Фосфатидовая кислота найдена во многих природных источни-ках — тканях животных, растениях и микроорганизмах. Хотя еесодержание, как правило, невелико (1—5% от общего количествафосфолипидов), она играет существенную роль как предшествен-ник биосинтеза других фосфолипидов. В то же время фосфатидоваякислота служит исходным веществом для химического синтезафосфолипидов; для ее получения используется расщепление природ-ных фосфолипидов фосфолипазой D (из капусты).
Один из важнейших представителей глицерофосфолипидов —фосфатидилхолин. Он широко распространен в тканях высшихживотных и растений, где его содержание достигает 50% от суммыфосфолипидов. Интересно, что в бактериальных клетках фосфати-дилхолин не содержится
![Page 13: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/13.jpg)
оI
О СН2—О— С—RR1—С—О—С—Н
Iс н 2 — о — — о —
525
Отдельные классы липидов
Фосфатидилхолин(1,2-диацил-$п—глицерофосфохолин) СН,—N + CH2
/ \ / \СНз СН 2 О —
Благодаря присутствию сильноосновной холиновой группы(рК около 13,0) и кислотной фосфатной группы фосфатидилхолинпредставляет собой цвиттер-ион в широком диапазоне рН. В качест-ве гидрофобных цепей в фосфатидилхолине присутствуют остаткинасыщенных и ненасыщенных жирных кислот с 16—22 углероднымиатомами, но преобладающими являются Ci6- и Cie-кислоты. В при-родных фосфатидилхолинах насыщенные кислоты занимают восновном первое положение, а ненасыщенные — второе положениев молекуле глицерина.
В последнее время значительный интерес привлекает холинсодержащий гли-церофосфолипид необычного строения, называемый тромбоцитактивирующим фак-тором
СН2—О—(СН2)пСН3
СН.ч— С— О—С— Н п = 15 или 17
СН 2 —О— — О—СН2СН2Ы(СН3)з
Тромбоцит-активирующий фактор(1 -алкил- 2-ацетил-5П-г лицеро-3-фосфохолин)
Он обладает чрезвычайно мощным и разносторонним биологическим действием.В концентрациях менее 1 нМ тромбоцитактивирующий фактор изменяет морфоло-гию тромбоцитов, вызывает их агрегацию и приводит к высвобождению 5-гидрок-ситриптамина. Предполагается, что в качестве химического медиатора тромбоцит-активирующий фактор участвует в развитии ряда острых аллергических и воспа-лительных реакций у животных и человека.
\
о—сн,сн2
о=с\с
,сн 2
сн2
С-0
СНа Н2С
н2с сн 2
сн2
НСII
НСн.с
\
/
\
СН 2
сн 2
н2с. н2с
сн2
сн2
Н2С \(
Н2С
\с
\,сн. сн2
Н2С
,сн2
сн>12 /"Н 3 С Х НзС
Фосфатидилхолин(1 — пальмитоил — 2—олеоил-sn-глицерофосфохолин)
![Page 14: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/14.jpg)
526
Липиды
К важнейшим фосфолипидным компонентам клеточных мемб-ран относится также фосфатидилэтаноламин
О СН2—О - С — R
. II IR — С - О — С — Н
IС Н 2 — О — -О—CH 2 CH 2 NH 2
Фосфатидилэтаноламин(1,2-диацил-я1-глицерофосфоэтаноламин)
н1
N/ ч/ \
Н
о=<
н,с
сн2
/ */ \сн2 о-
—-о-"\
сн2
о/ С н 2
-сн
°-;сн2
с=оССНа
сн2Н2С
НС
II
Н2С
Н2С
сн2
СН 2
СН 2
СН 2
(
Н2С\
,сн> ,сн2
н2сх
н ^ чСН, / С Н 2
Н 3 С Х НзС
Фосфатидилэтаноламин(1-пальмитоил-2-олеоил-sn—глицерофосфоэтаноламин)
Он содержится в тканях животных и растений в несколько меньшихколичествах, чем фосфатидилхолин (15—30% от общего количествафосфолипидов), но является одним из основных компонентов мно-гих бактериальных клеток. В состав фосфатидилэтаноламина жи-вотного происхождения обычно входят жирные кислоты той жедлины, что и в фосфатидилхолине.
Бактериальный фосфатидилэтаноламин характеризуется высо-ким содержанием насыщенных и разветвленных жирных кислот ипоэтому более устойчив. 1-Алкильные и 1-алкенильные формыфосфатидилэтаноламина также широко распространены в природе исодержатся, например, в головном и костном мозге, сердечноймышце, тканях моллюсков и других морских организмов, а также внекоторых простейших.
![Page 15: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/15.jpg)
Среди природных фосфолипидов, содержащих в качестве струк-турного компонента аминокислоты, наиболее распространеннымявляется фосфатидилсерин
527
Отдельные классы липидов
О С Н 2 — О - С—R
R—С-О—С—НI
С Н 2 — О — — О — С Н 2 — С Н — N H 2
Iо=с—он
Фосфатидилсерин(1,2-диацил-5П-глицерофосфо-|_-серин)
Наличие двух кислотных и одной основной групп в молекулефосфатидилсерина придает ему кислые свойства.
Хотя фосфатидилсерин входит в состав мембран практическивсех прокариотических и эукариотических клеток, однако, как пра-вило, он является минорным мембранным компонентом. Большевсего фосфатидилсерина в мозге млекопитающих (около 15% отобщего количества фосфолипидов), в тканях других органов, такихкак сердце, печень, почки, селезенка и легкие, содержание его со-ставляет менее 10%.
Фосфатидилсерин играет важную роль в жизнедеятельности кле-ток, являясь регулятором активности целого ряда мембраносвязан-ных ферментов. Во многих клетках фосфатидилсерин может высту-пать в качестве предшественника при биосинтезе фосфатидилэта-ноламина, превращаясь в последний под действием мембранногофермента — фосфатидилсериндекарбоксилазы.
N
/
Н
О
N С Н 2
\ / \сн о—с о
>о—«
\
o=cs
н2сч'
н 2 с '
Н2С
НС
IIНС
сн2
\ссн2
\
\
сн2Н2С
\
хн2Н2С
\
сн2Н;,С
сн2
о\
с=оН2Су
\сн2
Н2С\
сн2
Н2С
сн2
сн2
сн 2 н2сСНо
сн2Н 2 С
сн2
Н3С
Фосфатидилмпоэитт(1 — пальмитоил-2—олеоил-$п-глицеро-З-фосфо-Г мнонпозит)
L -
![Page 16: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/16.jpg)
528
Липиды
Важной группой кислых глицерофосфолипидов являются фос-фоинозитиды: фосфатидилинозит, фосфатидилинозитфосфат ифосфатидилинозитдифосфат
СН2—О—С —R
R—С—О—С—Н
сн2—о—
3'он
он ноон
6'
онФосфатидилинозит
(3-5П-фосфатидил-5п-1-миоинозит)
он
он
HO\I iон он/1 о
\
о—сн\
сн2
о=сСН2
Н2С
Н2С
Н2С
НС
IIНС
\Н2С
чсн2
\Н2С
\<
сн2
сн2
\СНо
н2сч
н2с
N
/
н 2 с ч
сн2
н2с
сн2
н.с
сн2
с = о
;сн2
сн2
сн2
/:н 2
ч с н 2/\
сн,Н3С
НзС
Фосфатидилссрнп(1 — пальмитоил — 2—олеоил—
sn-глицерофосфо—t
СН2—О—С—R
R—С—О—С—Н он ноон
—
сн2—о—
онФосфатидилинозитфосфат
(3-Бп-фосфатидил-5п-1 '-миои нозит-4'~фосфат)
? СН 2 —О— С—R
Э—С—Н
сн 2 — о -
ОН НООН
?—
о—
Фосфатидилинозитдифосфат(3_5п-фосфатидил-5П-Г-миоинозит-4',5'-Дифосфат)
Все фосфоинозитиды содержат в составе полярной группыодин и тот же циклитол — миоинозит, гидроксигруппа которогопри атоме С-1 соединена с остатком фосфатидовои кислоты. Фосфо-
![Page 17: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/17.jpg)
рилирование фосфатидилинозита протекает по гидроксильнымгруппам при атомах С-4 и С-5 миоинозита и приводит к 4'-монофос-фату и 4',5'-дифосфату.
Фосфатидилинозит присутствует почти во всех животных тканях(5—10% липидного фосфора), многих растительных тканях и в ря-де микроорганизмов. Больше всего полифосфоинозитидов содер-жится в нервных тканях. В мозге млекопитающих они составляютоколо половины фракции инозитсодержащих фосфолипидов. Бога-ты полифосфоинозитидами синаптосомы и миелиновая оболочканервных клеток.
Фосфатидилглицерин представляет собой производное фосфа-тидовой кислоты, у которого в состав полярной группы входитеще один остаток глицерина.
Характерно, что глицерофосфатный остаток, несущий жирныекислоты, имеет обычную для фосфолипидов L-конфигурацию, тогдакак у неацилированного остатка глицерина конфигурация противо-положная
529
Отдельные классы липидов
О СНг-О-С—RII
RJ-C—O-C—H
СН2—О —R и R' —углеводо-родные радикалы
СН, ОНI
СН—ОНI
-сн2
Фосфатидилглицерин(1,2-диацил-5п-глицеро-3-фосфо-1 '-sn-глицерин)
Фосфатидилглицерин — один из наиболее распространенныхфосфолипидов бактерий (70% от общего количества фосфолипи-дов). Много фосфатидилглицерина (20—30%) содержится такжев растениях (40—60% в хлоропластах), в животных тканях онприсутствует в минорных количествах (преимущественно в мито-хондриях).
сн 2 сн 2
но сн о—1он
.су/
о = с \сн2
1
о\̂СНг
>—сн\
х сн 2
\с = о
сн2
Н2С
н2с;
НС
IIНС
\<
/сн2
сн2
\(сн2
сн2
н2ссн2
н. /сн,
НзС
н,с.• \
Н2С
Н2С
\/ С Н 2
\
Н2С
н2сч
,сн2
сн 2
сн 2
^СНг
\и2
/
НзС
Фосфатидилглицерин(1 - пал ьм итоил- 2-опеоил-5п-гл ицеро-3 - фосфо - 1 ' — sn-глицерин)
![Page 18: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/18.jpg)
530
Липиды
Дифосфатидилглицерин, называемый также кардиолипином,имеет в своем составе три остатка глицерина, четыре остатка жир-ных кислот и две фосфатные группы
о сн2—о—с—R с н 2 — о — — о — с н 2 оII I I I!
R—С—О—С—Н Н О - С - Н Н—С—О—С—RI I I
СН 2 —О- R—С— О-СН2
R—углеводород-ные радикалы
Дифосфатидилглицерин[бис—(1, 2-диацил-$п-глицеро-3-фосфо)-Г,3'—глицерин]
В значительных количествах он содержится в большинстве жи-вотных тканей (преимущественно в митохондриях). Наибольшеесодержание дифосфатидилглицерина (около 10% от суммы фосфо-липидов) найдено в сердечной мышце млекопитающих. Кардиоли-пин также распространен в растениях и некоторых бактериях
—О"
Ксн2
сн2/о—сн
\ сн 2
°\сн, с=о
Н 2 С ^ Н2С
/ Н2С
сн2
н,с н2с.
НС Н2С
\н2НС
"Ч
н2с'
Н2С
н2с;
сн2
,сн2
сн2
,сн2
н2с;сн,
сн2
Ch2
НзС
сн оI
оч с н 2
. о — с нN : H 2
о
н2с H 2 C N
/ С н , ; с н ,н2с; н2сч
)сн 2 > н 2
н2с:; н2счч сн 2
нсч
н2с;
н2с^
н2с(
НзС
,СН2
;сн2
сн2
/СН2
)сн 2
чсн?
> н 2
х сн 2
Дифосфатидилглицерин[бис-(1-пальмитоил-2-олеоил-зп—глицеро—3-фосфо)—1', 3'-глицерин]
![Page 19: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/19.jpg)
Один из основных классов фосфолипидов представлен в био-логических мембранах фосфорсодержащими сфинголипидами, яв-ляющимися производными церамида, у которого водород первич-ной гидроксильной группы замещен остатком фосфорной кислоты.
Гидрофобная часть фосфорсодержащих сфинголипидов состо-ит из длинной алифатической цепи аминоспирта сфингозина (и егоаналогов), а также остатка жирной кислоты, соединенного со сфин-гозиновым основанием амидной связью. Наиболее широко распрост-раненным представителем этой группы фосфолипидов являетсясфингомиелин, в состав полярной группы которого входит холин
531
Отдельные классы липидов
СНз(СН2),2СН=СН—СН—ОН
R—С—NH—С—Н
О С Н 2 — О - — О—CH.CKk.N(CH,)..
Сфингомиелин(Ы-ацил-4-сфингенил-1 — фосфохолин или
церамид-1-фосфохолин)
Как и фосфатидилхолин, сфингомиелин существует обычно ввиде цвиттер-иона.
Он содержит преимущественно насыщенные и моноеновые кис-лоты, имеющие 18—24 атомов углерода. В состав жирных кислотвходит значительное количество лигноцериновой (24 :0) и нервоно-вой (24:1) кислот. Главным основанием сфингомиелинов являетсяС18-сфингозин, реже встречаются дигидросфингозин и сфингозины,содержащие иное число атомов углерода.
Сфингомиелин встречается прежде всего в животных тканях:в значительных количествах в миелине, эритроцитах и почках,в других тканях — в меньших количествах (4—10% от общего ко-личества фосфолипидов). В клетке сфингомиелин локализован пре-имущественно в плазматической мембране. Некоторые патологи-ческие состояния организма связаны с изменением содержаниясфингомиелина. Так, увеличение содержания сфингомиелина встенках аорты отмечено при атеросклерозе.
НзС.СНз
N + CH2/ \ / \
СНз СН2 О—
\
NH—CH
СНОН
сн2 не
сн2 н2сн 2 с .сн2\
сн2 н2сН2С
\
\ сн2
сн 2 н2сН2С
\
\ сн2
Н2СH 2 C V
\сн2
н 2 С ;н 2 с ч
х
Н2С
. сн2 /Н 2 С
сн2
\\
сн2
,сн2
Н2СНзС
\СНз
Сфингомиелин(Ы-стеароил-4-сфингенил-1 -фосфохолин)
![Page 20: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/20.jpg)
532
Липиды
Гликолипиды. Этот термин относится к обширной и разнообразной группе липидов, у которых гидрофильная полярная головкасостоящая из одного или нескольких углеводных остатков, соединена гликозидной связью с гидрофобной частью липидной молекулы. В качестве основных углеводных компонентов в составе гликолипидов чаще всего встречаются глюкоза и галактоза, их сульфатированные производные (обычно галактозилсульфат), аминосахара (галактозамин и глюкозамин и их N-ацетильные производные) и сиаловые кислоты (N-ацетилнейраминовые кислоты).
НО
ОНМоногалактозилдиаци л глицерин
[З-О-р-й-галактопиранозил— 1 -пальм итои л—2-олеоил-5п—глицерин]
СН2ОН
но
о—сн2
но но оч о—снон
он„ Дигалактозилдиацилглицерин
[ З - О -а-0-галактопиранозил-(1'—>-6')-О - 3 - D -галактопиранозил-1-пальмитоил-2—олеоил-вп-глицерин]
Глицерогликолипиды представлены в природе главным образолгликозилдйацилглицеринами (гликозилдиглицеридами), у которызмоно-, ди- и трисахариды связаны гликозидной связью с гидроксильной группой диацилглицеринов. Моногалактозилдиацилглице-рин, дигалактозилдиацилглицерин и сульфохиновозилдиацилглице-рин с полярной группой в виде сульфатированного дезоксисахар*являются основными липидами хлоропластов
=/\/\/\/\
Сульфохиновозилдиаци л глицерин[6-сульфо-а-0-хиновопиранозил-(Г->-3')-1'.-стеароил-2'-олеоил-$п-глицерин ]
![Page 21: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/21.jpg)
Среди гликоглицеролипидов обнаружена также небольшаягруппа фосфорсодержащих гликолипидов, найденных в основном вбактериальных клетках. В качестве примера можно привести фос-фатидилглюкозаминилглицерин, содержащийся в клетках Bacillusmegaterium
533
Отдельные классы липидов
О— СН2
Iо—сн
он
н2с—о— —о—сн2 он
Фосфатидилглюкозаминилглицерин[3—sn—фосфатидил-1'— (2'-D—глюкозам и нил)—sn—глицерин]
В гликосфинголипидах углеводсодержащая гидрофильная по-лярная головка соединена гликозидной связью с концевой гидр-оксиметиленовой группой церамида и образующиеся соединениямогут рассматриваться как гликозилцерамиды. Такие липидывстречаются в мозге, селезенке, эритроцитах, почках и печени,где они локализуются преимущественно в плазматических мем-бранах. Гликозильный фрагмент может быть представлен одниммоносахаридным остатком (галактозы или глюкозы) или сложнойолигосахаридной цепью, содержащей D-галактозу, D-глюкозу,D-галактозамин, D-глюкозамин, L-фукозу (6-дезокси-Ь-галактозу)и сиаловую кислоту.
Простейшим типом гликосфинголипидов являются моногексо-зилцерамиды, часто называемые цереброзидами. Наиболее рас-пространенные представители этого класса липидов — галакто- иглюкоцереброзиды.
Цереброзиды содержатся в тканях животных, растений и в мик-роорганизмах. Одним из основных гликолипидов мозга являетсягалактоцереброзид.
НО—СН'I
-,2ОН CH-NH
о—сн2
онГалактоцереброзид (нервон)
(t-p-D-галактопиранозил-М—нервоноилсфингозин)
![Page 22: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/22.jpg)
534
Липиды
Рис. 269. Основные ганглиозиды мозгамлекопитающих.
К ганглиозидам относятся гликосфинголипиды, содержащиеодин или несколько остатков сиаловои кислоты в олигосахаридноицепи. Сиаловыми кислотами называют N-ацетильные производныенейраминовой кислоты, которая представляет собой продуктконденсации маннозамина и пировиноградной кислоты. Наиболеечасто встречается в ганглиозидах N-ацетилнейраминовая кисло-та (NeuNAc). Кроме сиаловых кислот, в состав ганглиозидов вхо-дят жирные кислоты (преимущественно насыщенные с 16—22 угле-родными атомами), сфингозиновые основания (чаще всего С18- иС20-сфингозины), гексозы (глюкоза и галактоза) и гексозамины(обычно N-ацетилгалактозамин). Олигосахаридная цепь ганглиози-дов может содержать от 2 до 10 и более углеводных остатков.
В качестве примера на рисунке 269 показана полная химическаяструктура четырех основных ганглиозидов мозга млекопитающих,принадлежащих к церамидолигосахаридам.
Все они построены на основе моносиалоганглиозида GM1, содер-жащего один остаток N-ацетилнейраминовой кислоты. Присоедине-ние дополнительных остатков сиаловых кислот приводит к дисиало-
Галактоза
СН2ОННО J О ч
/ он
О IV
N-Ацетил-галактозамин
СН2ОН
у*~~ °\ГС
Галактоза
СН2ОН
Л \ 1 [NHCOCKW он
III О II
Глюкоза
СН2ОН
он
1
Церамид
О-СН2
•
•
А
Сналовая кислота
В
Сиаловая кислота
L.
L.
G M 1 = I , I I , I I I , I V , В
— G M r - l . И, I I I , IV, А, В
GD,b=l. I I, Ml, IV, В, С
G r i t e l , | | , Ml, | v , А, В, С
с
Сиаловая кислота
_J
![Page 23: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/23.jpg)
ганглиозидам GDla и GDlb, а также к трисиалоганглиозиду GT l b. В от-личие от других липидов, ганглиозиды способны растворяться нетолько в органических растворителях, но и в воде, где они образуютмицеллы.
Впервые ганглиозиды были обнаружены в ганглиях, откудаи произошло их название. Наиболее богат ганглиозидами мозг,особенно его серое вещество. Позднее они были обнаружены и вдругих тканях (почка, селезенка, печень, легкие и т. д.). Несмотряна многочисленные исследования, биологическое значение ганглио-зидов до настоящего времени установлено далеко не полностью.Однако известно, что ганглиозиды локализуются преимущественнов плазматических мембранах и, видимо, в значительной степениопределяют контактное торможение, адгезию и электрофоретиче-скую подвижность клеток. Исследованиями, проведенными в по-следние годы, показано, что ганглиозиды специфично связываюттоксины ботулизма, столбняка, холеры, дифтерийной палочки,а также стрихнин, бруцин, тебаин, вероятно, серотонин и, возможно,играют определенную роль в их рецепции. Существует мнение,
535
Отдельные классы липидов
Ганглиозид GM, Ганглиозид GDia Ганглиозид GD)b Ганглиозид
что ганглиозиды принимают деятельное участие в транспортеионов через мембрану нервных клеток. Следует отметить, чтомалигнизация клетки, т. е. трансформация нормальной клеткив злокачественную, сопровождается изменением состава ганглио-зидов. В клетках, трансформированных вирусами, и в клетках опухо-лей значительно увеличивается количество ганглиозидов с укорочен-ной олигосахаридной цепью, что, видимо, тесно связано с изменени-ем свойств клеточной поверхности.
![Page 24: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/24.jpg)
536
ЛипидыПространственнаяструктура липидов
По данным рентгеноструктурного анализа монокристалловвысших жирных кислот, насыщенные углеводородные цепи пред-ставляют собой зигзагообразные структуры, в которых атомы угле-рода находятся на равных расстояниях друг от друга и укладывают -
Рис. 270. Рентгенограмма (3, -полиморф-ной формы трилауроилглицерина.
ся в два параллельных ряда. Угол между С—С-связями превышаеттетраэдрический (109°28') и лежит в пределах 110—114°. Приувеличении цепи на одно метиленовое звено ее общая длина воз-растает на 0,127 нм. Жирнокислотные цепи в молекулах триацилгли-церинов, образующих монокристалл, также находятся в тетраэдри-ческой зигзагообразной конформации. При этом в целом молекулаимеет форму стержня, в котором две жирнокислотные цепи лежатна одной линии, а начальный участок третьей цепи отходит от неепод прямым углом и затем также располагается параллельноосновной осевой линии (рис. 270).
В настоящее время пространственная структура фосфолипидовв различном агрегатном состоянии хорошо изучена с помощьютаких методов, как рентгеноструктурный анализ, дифракция нейт-ронов и ЯМР на ядрах 'Н, 2Н и 13С. Теоретический анализ пока-зал, что число возможных конформации для фосфолипидных
Рис. 271. Пространственная структурамолекулы димиристоилфосфатидилхо-
sn-1-цепь
![Page 25: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/25.jpg)
молекул, удовлетворяющих их оптимальной упаковке в мембране,весьма ограниченно, относительное расположение жирнокислотныхцепей в молекуле определяется прежде всего конформацией гли-церинового остатка. В диацилглицерофосфолипидах его конформа-ция должна быть такой, чтобы было возможно параллельное рас-положение углеводородных цепей и оптимальные гидрофобныевзаимодействия между ними.
Данные рентгеноструктурного анализа дилауроилфосфатидил-этаноламина (Дж. Шипли с сотр., 1974) и димиристоилфосфатидил-холина (Р. Пирсон и И. Пашер, 1979) показали, что диацилглице-риновая часть их молекул в монокристаллах имеет в целом одина-ковую конформацию. В этих липидах атомы углерода глицериново-го остатка, а также sn-1-ацильной цепи, включая и сложноэфирнуюгруппу, лежат на одной прямой, образуя зигзагообразную конфор-мацию. Ацильная sn-2-цепь сначала отходит от глицеринового осто-ва под прямым углом, а затем в районе второго углеродного атомарезко изгибается и становится параллельной sn-1-ацильному остат-ку (рис. 271). Вследствие этого sn-2-цепь как бы укорачивается и ееконцевая метильная группа смещается на расстояние ~ 0,37 нм,соответствующее трем метиленовым звеньям, относительно конце-вой метильной группы sn-1-цепи.
Другая характерная особенность пространственной структурысостоит в том, что фрагмент О—С—С—N полярной головки на-ходится в гош-конформации, при которой положительно заряжен-ная аммониевая группа и анионный фосфатный атом кислородаориентированы в одну сторону (рис. 272). Наконец, фосфодиэфир-ная связь имеет гош, гош-конформацию, благодаря чему фосфохо-линовая группа расположена перпендикулярно к глицериновомуостатку, а общая пространственная структура молекул фосфатидил-этаноламина и фосфатидилхолина как бы напоминает курительнуютрубку (рис. 273).
Такая конформация, по-видимому, является универсальнойдля большинства природных фосфолипидов в агрегированных сис-темах (природные мембраны, кристаллы, мультислои, мицеллы идаже смешанные мицеллы с детергентами). Так, например, ана-логичный тип конформации был приписан фосфатидилсерину, фос-фатидилглицерину и фосфатидилинозиту на основании данныхспектров ЯМР.
537
Пространственнаяструктура липидов
Рис. 272. Конформация глицерофосфо-холиновой группировки фосфатидилхо-лина.
Рис. 273. Наиболее вероятная простран-ственная структура фосфолипидов.
![Page 26: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/26.jpg)
538
Липиды
В случае липидов с небольшим размером полярной головкижирнокислотные цепи могут иметь иную конформацию. Так, на-пример, в молекуле димиристоилфосфатидовой кислоты остатокглицерина ориентирован параллельно поверхности раздела, причемsn-2-цепь является прямой, а изгибу у второго углеродного атомаподвергается цепь sn-1 (рис. 274).
Характерно, что сходная взаимная ориентация жирнокислотныхцепей и глицеринового остатка наблюдается и для дилауроил-глицерина, также имеющего полярную головку небольшого раз-мера.
Рис. 274. Конформации фосфатидовойкислоты (а) и фосфатидилэтанолами-на (б).
(а) (б)
Рис. 275. Наиболее вероятная конформа-ция молекулы церамида.
Детально изучена пространственная структура и простейшихсфинголипидов; в частности, на рисунке показана предпочтительнаяконформация церамида (рис. 275). Жесткая амидная группа,служащая соединительным звеном между двумя углеводороднымицепями, расположена перпендикулярно к оси углеводороднойцепи сфингозина. Вследствие этого атом водорода при атоме С-2сфингозинового основания лежит в плоскости амидной связи. Близ-кий контакт двух углеводородных цепей молекулы возможен толькоиз-за резкого изгиба одной из них. Это требование выполняетсяза счет двойной гош,гош-конформации при ос-углеродном атомежирнокислотной цепи.
Среди гликосфинголипидов пространственная структура уста-новлена только для |3-0-галактозил-М-(2-В-гидроксиоктадека-ноил)-D-дигидросфингозина (цереброзида) методом рентгено-структурного анализа его монокристалла. В этом случае (рис. 276)параллельное расположение углеводородных цепей обеспечивается
![Page 27: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/27.jpg)
за счет резкого изгиба цепи сфингозинового основания в районешестого атома углерода. Благодаря еще одному изгибу при атомеС-1 сфингозиновой цепи кольцо галактозы имеет почти перпенди-кулярную ориентацию относительно осей углеводородных цепей,так что вся молекула принимает форму «совковой лопаты».
Предпринимаются попытки исследования пространственнойструктуры более сложных гликолипидов. Так, например, на основа-нии анализа изменений химических сдвигов в спектрах 13С-ЯМРганглиозида GM1 в присутствии Еи 3 + была предложена структуракатионсвязывающего участка в его молекуле (рис. 277).
539
Пространственнаяструктура липидов
Рис. 276. Пространственная структураР-О-галактозил-1Ч-(2-О-гидроксиоктаде-каноил) -D-дигидросфингозина.
Рис. 277. Пространственная организациякатионсвязывающего участка ганглио-зида GM1 .
![Page 28: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/28.jpg)
540
ЛипидыХимический синтезлипидов
Бергельсон Лев Давидович (р. 1918),советский химик-органик и биоорга-ник, член-корреспондент АН СССР(1968). Окончил Московский универси-тет (1941), с 1958 г. работает в Ин-ституте биоорганической химии им.М. М. Шемякина АН СССР. Основныеработы — в области синтеза липидов,антибиотиков, стероидов. Совместнос М. М. Шемякиным исследовал сте-реохимию и механизм реакции Виттига,осуществил стереоселективный син-тез ряда ненасыщенных высших жир-ных кислот. Известен работами в об-ласти диольных липидов и простаглан-динов. Лауреат Государственной пре-мии СССР (1985).
Для исследовательских и практических целей липиды обычнополучают путем выделения из доступных природных источников.Однако во многих случаях целесообразным или необходимымоказывается химический синтез. Прежде всего, именно синтез обе-спечивает окончательное доказательство строения новых типов ли-пидных веществ, изолируемых из животных, растительных или мик-робных организмов. Далее, развитие мембранных исследований,и в особенности физико-химии мембран, поставило на повестку дняпроблемы препаративного получения многих мембранных липидовс заранее заданной структурой полярных и неполярных участковмолекулы. И наконец, для изучения тонких механизмов функцио-нирования мембранных систем с помощью молекулярных зондовпонадобились разнообразные модифицированные липиды, содержа-щие изотопные, спиновые и флуоресцентные метки, а также раз-личные фотоактивируемые группировки. Все это привело к тому, чтов настоящее время химический синтез липидов является хорошоразработанной областью биоорганической химии.
Сложность химического строения липидов и большое разнооб-разие их структур требуют использования широкого набора мето-дов тонкого органического синтеза. Если не касаться приемовполучения насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, а обсуж-дать проблему конструирования непосредственно липидных моле-кул, то наиболее важными оказываются стандартные процедуры,общие для всех типов липидов.
А ц и л и р о в а н и е гидроксильных групп глицерина или ами-ногруппы сфингозина является наиболее распространенным мето-дом введения ацильных остатков. В качестве ацилирующих аген-тов используются сами жирные кислоты, их галогенангидриды,ангидриды, эфиры, имидазолиды или соли.
А л к и л и р о в а н и е применяется при синтезе липидов спростой эфирной связью. Для введения алкильного остатка вмолекулу глицерина используются алкилгалогениды или алкиловыеэфиры п-толуол- или метансульфокислот. При синтезе плазмало-генов в качестве алкилирующих реагентов применяются цис-ал-кенилметансульфонаты, уис-алкенилбромиды, диалкилацетали выс-ших жирных альдегидов, а также 1,2-эпоксиалканы. Высокаяактивность г^ис-алкенильной группировки в реакциях присоедине-ния, исключительная лабильность к действию кислотных агентови необходимость избирательного введения ее в молекулу полиола(что обусловливает применение специфических защитных групп)крайне затрудняют синтез плазмалогенов.
Ф о с ф о р и л и р о в а н и е является обязательным этапом присинтезе фосфолипидов и приводит к образованию эфиров фосфор-ной кислоты с участием гидроксильных групп глицерина, миоино-зита, этаноламина, холина, серина и других производных. Отличи-тельной особенностью образования фосфоэфирных связей в фосфо-липидах является предварительная активация взаимодействующих
![Page 29: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/29.jpg)
фосфатных и гидроксилсодержащих компонентов: первых в видехлорфосфатов, ангидридов фосфорных кислот, серебряных солейзамещенных фосфорных кислот и т. д., вторых, как правило, в видесоответствующих галогенпроизводных. При проведении реакциифосфорилирования должна быть предусмотрена защита всех неподлежащих фосфорилированию функциональных групп и возмож-ность последующего деблокирования их на заключительных ста-диях синтеза в условиях сохранения всех элементов структурысинтезированного фосфолипида. Сложность синтеза увеличиваетсяи такими характерными свойствами фосфолипидов, как склонностьк гидролизу и легкая окисляемость. В настоящее время синте-тическая химия фосфолипидов располагает разнообразными мето-дами фосфорилирования, большим набором блокирующих группи-ровок для временной и селективной защиты функциональных групп,что позволяет получать в препаративных количествах фосфолипидыпрактически любой структуры.
Г л и к о з и л и р о в а н и е широко применяется при синтезегликолипидов. Методы гликозилирования обычно те же, что и в хи-мии углеводов. В ряду гликосфинголипидов специфическим ката-лизатором гликозилирования, как правило, является цианид ртути,так как при использовании обычных катализаторов реакции Кёниг-са — Кнорра (карбонат серебра или оксид серебра) во всех случаяхвыделяемые вещества оказываются смесью а- и р-аномеров.
Защитные группировки, используемые при синтезе липидов(прежде всего для блокирования H2N-, HOOC- и НО-групп), обычномало отличаются от применяемых в химии пептидов или углеводов.
541
Химическийсинтез липидов
В качестве примера рассматриваются синтезы отдельных пред-ставителей липидов различных классов.
Моноацилглицерины получаются обычно ацилированием бензи-лиденовых или изопропилиденовых производных:'
\
2,3 -Изопропи лиден-sn-глицерин
^С(СН2)7СН=СН(СН2)7СНОлеоилхлорид
П ириди н
20° С
СН2ОС(СН2)7СН=СН(СН2)7СН,Н , О +
НО—С—Н
СН2ОС(СН2)7СН=СН(СН2)гСНз
2,3-Изопропилиден—1—олеоил-sn—глицерин
СН2ОН1 —О леоил—sn—глицерин
![Page 30: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/30.jpg)
542 1,2-Диацил-зп-глицерины— ключевые соединения в синтеземногих природных фосфолипидов. Их получение нередко ослож-
Липиды няется за счет ацильной миграции, приводящей к 1,3-диацилпроиз-водным. Для предотвращения такой миграции первичный гидроксилглицерина защищается подходящей группой
СН2ОН CH2OCOR1 CH2OCOR'2Р 1 ГПП
НО— О Н > R'COO-C-H R'COO-C^HI I I
CH2OR CH2OR CH2OH
R = CH2CsH5, (CeHsbC R=- У COOCH.CChили
R =(СН2)иСНз R
Получение насыщенных 1,2-диацил-5П-глицеринов не представ-ляет трудностей и осуществляется на основе З-О-бензил- и З-О-три-тил-вп-глицеринов с последующим удалением защитных группкаталитическим гидрированием. В случае ненасыщенных 1,2-ди-ацшизп-глицеринов обычно используются З-О-тетрагидропиранил-sn-глицерин и 3-О-р,р,р-трихлорэтилкарбонат sn-глицерина, таккак в условиях удаления этих защитных групп (соответственномягкий кислотный гидролиз и действие цинка в уксусной кислотеили метаноле) сохраняются двойные связи и их конфигурация.Для получения смешанных 1,2-диацилглицеринов часто применяют-ся методы, сочетающие химические и ферментативные превраще-ния. Так, при обработке 1,2-ди-О-ацил-З-О- (тетрагидро-2-пиранил) -глицеринов панкреатической липазой, которая избирательно рас-щепляет первичную сложноэфирную группу, образуется 2-О-ацил-3-0-(тетрагидро-2-пиранил)-глицерин, который далее подвергаетсяпоследовательно ацилированию и кислотному гидролизу
CH2OCOR'
CH2OR
CH2OCOR2
R'COO—C—H
CH2OH
CH2OH
CH2OR
>-<2>R l=(CH;.)?CH=CH(CH:)rCHj
R2=(CH2)14CH.,
CH 2 OCOR 2
CH2OR
![Page 31: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/31.jpg)
Фосфолипиды могут синтезироваться с помощью приемов, ко-торые иллюстрируются на примере получения фосфатидилхолина.Известный вариант синтеза 1,2-диацил-5П-глицеро-3-фосфохолинапо методу активированных фосфатов включает фосфорилирование1,2-дйацил-5п-глицерина фенилдихлорфосфатом с последующимвзаимодействием с холинхлоридом
543
Химическийсинтез липидов
CH2OCOR ,
R'COO-C-H
CH2OH1,2-Диацил-5п-глицерин
НО(СНг),М(СН,).СГ
/OCHs
CH2OCOR
R'COO-C-H о
СН.О—Р—Cl
ОС6Н5
CH2OCOR
R'COO-C^H ОI II
СН2О—Р—О(СН,),М(СН,)л
1,2-Диацил-5п-глицеро-3-фосфохолин
R= (СН2ЬСНз R= (CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
Для синтеза фосфатидилхолинов используют также ацилирова-ние глицерофосфохолина, получаемого либо из 1,2-изопропилиден-sn-глицерина, либо щелочным или ферментативным деацилирова-нием смеси природных фосфатидилхолинов с различными жирно-кислоТВыми остатками. Ацилирование проводится действиемхлорангидридов или ангидридов высших жирных кислот на комплексsn-глицеро-З-фосфохолина с хлоридом кадмия
СН2ОН
НО-С-Н ОI II +
СН2О —Р—O(CH2)2N(CH3)3
Кадмиевый комплексsn-глицеро-З-фосфохолина
CH2OCOR
•~C-«H ОI II
CH2O— P -О(СН2)2Й(СНз) зI
= (CH;)|4CH,
Для перехода от фосфатидилхолинов, содержащих остаткиодинаковых жирных кислот, к фосфатидилхолинам смешанноготипа используется деацилирование их с помощью фосфолипазыА2 и последующее ацилирование образующегося при этом лизофос-
![Page 32: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/32.jpg)
544
Липиды
фатидилхолина ангидридами жирных кислот с использованиемдиметиламинопиридина или пирролидинопиридина в качествекатализаторов
CH2OCOR
RCOO-C—Н ОФосфолипаза
(R'CO).O
СН2О — Р—O(CH2)2N(CH3)3
О "
CH2OCOR
RCOO—C^H О
СН2О -Р—O(CH2)2N(CH3)3
CH2OCOR
НО—С-Н О — —I 1 +
СН2О— Р—O(CH2)2N(CH3).,
Лизофосфатидилхолин
R=(CHa)nCH,
R
Синтез различных фосфолипидов может быть осуществлени путем реакции трансфосфатидилирования, т. е. действия фосфо-липазы D, с помощью которой проводится обмен, например, остат-ка холина, связанного с диацилглицерофосфатом, на другой спирт,имеющий первичную гидроксильную группу.
CH2OCOR
Ft'COO^C — Н О
СН2О Р—О(СН ,),N(CH ),
Фосфатидилхолин
Фосфолипаза О
носн.снонсконФосфолипаза D
NH СН.СН.ОН
Фосфолипаза D
СООНI
HOCH.CHNH,
Фосфолипаза D
CH2OCOR
CH2O—P—OH
IOH
Фосфатидовая кислота
CHiOCOR
R'COO-C—H о
I IICH2O—P—O—CH.Фосфат идилглицерин
CH2OCOR
R'COO-C-H О
СН2О—Р— О(СН,)2Ь1Н*
о~Фосфат и дил этанол амин
CH2OCOR
R'COO-C-H О
сн2о—р—OCH^CHNH,
о соонФосфат и дилсерин
![Page 33: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/33.jpg)
Фосфолипиды различного типа могут быть получены и непосред-ственно из фосфатидовой кислоты путем ее этерификации соот-ветствующим аминоспиртом в присутствии подходящих конденси-рующих агентов. В частности, фосфатидовые кислоты могуть бытьпревращены в фосфатидилхолины взаимодействием с тозилатомили ацетатом холина в присутствии трихлорацетонитрила или2,4,6-триизопропилбензолсульфохлорида. Присоединение этанол-амина к фосфатидовой кислоте осуществляется действием тритил-аминоэтанола и триизопропилбензолсульфохлорида или о-нитрофе-нилсульфенилэтаноламина в присутствии дициклогексилкарбоди-имида. Фосфатидилсерины могут быть получены из фосфатидовойкислоты конденсацией с тритилсерином с использованием триизо-пропилбензолсульфохлорида.
545
Химическийсинтез липидов
CH2OCOR
R'COO—C—H ОI II
СН2О-Р—ОНон
Фосфатидовая
CCI3CN или2,4,6-[(CH3)2CH]3C6H2SO2CI
HOCH2CH2NHy
2,4,6-[(CH3)2CH]:)C6H2SO2CIили
С6Н| |—N=C=N—CiH, 1
COOHI
HOCH2CHNHC(CiiH5).)
2,4,6-[(CH3)2CH].1C,iH2SO2CI
X = n-CH ,ChH4 SOr ИЛИ АсО
У =o-NO 2 CeH<SHflM(c e H r ,)C
CH2OCOR
R'COO—с—н о
CH2O— Р-О(СН2)2Й(СН3)з
Фосфатидилхолин
CH2OCOR
R'COO—C-"H О
CH2O—Р—O(CH2)2NH3
О~
Фосфат ид ил этаноламин
CH2OCOR
R'COO—с-н о
I II +СН2О—Р—OCH2CHNH3
О " СООНФосфатидилсерин
Сфинголипиды синтезируются, как правило, из З-О-бензоилце-рамидов, которые получаются из соответствующих оксазолиновили церамидов. Использование церамидов в качестве исходныхсоединений имеет свои преимущества, поскольку синтез нужногосфингозинового основания может быть осуществлен любым спосо-бом. Церамиды природной D-эрмгро-конфигурации можно получатьиз доступных природных источников путем омыления фракцийсфинголипидов.
В качестве примера можно привести синтез сфингомиелина:сначала проводится фосфорилирование исходных З-О-бензоилцера-мидов Р-хлорэтилдихлорфосфатом и затем обработка выделенныхдиэфиров фосфорной кислоты с помощью триметиламина.
![Page 34: липиды - chem.msu.suВ Древнем Египте уже умели получать масло из коровьего молока, а в Ассирии масла выделяли](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042313/5edce0bdad6a402d6667bec7/html5/thumbnails/34.jpg)
546 РNHCO(CH2) l ( iCH3 CfefQ
ЛиПИДЫ I OfCHohCICH3(CH2),2CH=CHCHCHCH2OH — ^ ~
З-О-БензоилцерамидOBz
CH3(CH2),6CONH CH:i(CH2)ir,CONHI N(CH,)3 I .
CH.!(CH2)12CH=CHCHCHCH2O—P—O(CH2)2CI — CH:)(CH2)i2CH=CHCHCHCH2O—P—O(CH2)2N(CH3)i
OBz OHСфингомиелин
При получении гликосфинголипидов в качестве исходных сое-динений также используются З-О-бензоилцерамиды, которые вво-дятся в реакцию с ацетобромсахарами. Специфической особенно-стью реакции гликозилирования в этом ряду является стерео-направленное образование |3-аномеров в присутствии цианида ртути.На схеме приведен синтез ]Ч-ацил-1-(Р-О-галактозил)-4-сфингени-нов: после проведения гликозилирования исходного З-О-бензоилце-рамида образуется защищенный цереброзид, ацетильные и бензо-ильные группировки в котором удаляются в один прием метилатомнатрия в метаноле
СНгОАсАсО J—О
NHCO(CH2)22CH3
СН3(СН2)1 2СН=СНСНСНСН2ОНHg(CN)2
OBz
СН2ОАС ? B Z CHjON. O H
.АсО J — о ОСН2СНСНСН=СН(СН2)12СНз 3 —• э ОСН2СНСНСН=СН(СН2)|2СНз
N H C O ( C H ) C HNHCO(CH2)22CH3 ЫНСО(СН2)22СН
OAc OH
В настоящее время методы химического синтеза позволяютполучать нейтральные гликосфинголипиды довольно сложногостроения, содержащие несколько сахарных остатков. Однако хими-ческий синтез ганглиозидов до сих пор представляет собой труднуюзадачу в связи со сложностью введения в молекулу остатков сиало-вой кислоты.