Контрольная работа по "Биохимии"

1. Классификация липидов.

Липиды - природные органические соединения (крайне гегерогенны по своей химической структуре) общими свойствами которых является низкая растворимость в воде и хорошая растворимость в аполярных растворителях таких как хлороформ, жидкие углеводороды и др

/. Жирные кислоты и их производные. - это алифатические карбоновые  кислоты число атомов в которых  может достигать 22-24 Они подразделяются  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 делятся на

а)   моноеновые те содержащие одну двойную связь

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

Природные  ненасыщенные  жирные  кислоты  (незаменимые)  обычно  имеют  тривиальное  название,   например алеиновая, линоливая, линоленовая арахндоновая

Жирные кислоты в организме  выполняют несколько функций. Прежде всею несомненно это энергетическая функция. Так же выполняют структурную функцию.    Выполняют пластическую функцию Из ацетилКоА (продукт распада жирных кислот) в гепатоцитах синтезируются ацетоновые тела, холестнрол А эйкоюполяевовые кислоты используются для синтеза рядя биорегуляторов это простогландины. тромбоксаны, Особенно необходимо подчеркнуть, что ряд полиненасьпценных жирных кислот относятся к незаменимымВажную   роль   в   регуляции   функционирования   клеток   различных   органов   и   тканей   играет   производные эйкозопояиеновых кислот, так называемые эйкозоноиды. К ним относятся простоноиды а) простогландины, 6) простоциклины, ъ)лейкотриены; г) трамбоксаны Первые три группы соединений (простогландины, простошклины, лейкотриены) объединяют так же в группу простоноиды  Эйкозополиеновые кислоты - высшие жирные кислоты с 20 атомами углерода в цепи и имеющие в своей структуре несколько двойных связей

Простогландины, которые делятся на простогландины а, в, с, d и т д относятся к виорегуляторам паракринной системы. При очень низких концентрациях они вызывают сокращение гладкой мускулатуры, 1    участвуют в развитии воспалительной реакции. 2   они принимают участие в регуляции процесса свертывания крови, и 3 регулируют метаболические пути на уровне клеток Иначе их называют местными гормонами  Тромбоксаны образуются в тромбоцитах и после выхода в кровяное русло вызывают сужение кровеносных сосудов и агрегацию тромбоцитовПростоцикянни образуются в стенках кровеносных сосудов и являются сильными ингибиторами агрегации тромбоцитов Лейкотриены представляют собой группу триенов с сопряженными двойными связями Они образуются в тромбоцитах, лейкоцитах и макрофагах в ответ на имуниологические и неимуннологические стимулы а) принимают участие в развитии анофелоксии, б) повышают проницаемость кровеносных сосудов, в) вызывают приток и активацию лейкоцитов Я. Глициринсодержащие липиды.Из глициринсодержащих липидов наибольшее значение имеют и Обычно их рассматривают как производные трехатомного спирта – глицерола делятся по количеству входящих в их состав ацильиых групп на а) моноацилглицигины -1 жирный кислотный остаток б)диадилпшцериныв)триацилглицерины Триайилглицерины. составляют основную массу резервных липидов человеческого организма Триацилглицерины выполняют резервную функцию   Причем это преимущественно энергетический резерв организма Глицерол, входящий в структуру триацилглицерннов, может использоваться для синтеза глюкозы или некоторых2) Являясь одним из основных компонентов жировой ткани, триацилглицерины участвуют в защите внутренних органов человека от механических повреждений 3) Участвуют в терморегулящии, образуя теплоизолирующую прослойку Все глицерофосфолипиды можно рассматривать как производные фосфотидной кислоты которой один атом заменен на аминоспирт Основной функцией глицерофосфолипидов является структурная Они входят в качестве важнейших структурных компонентов в состав мембран 2)Некоторые гпицерофосфолнпиды   выполняют   специфические функции   Например  инозитолфосфотиды участвуют в работе регуляторных механизмов в клетке Ш. Липиды, не содержании глицерола.К этим липидам относятся множество самых разнообразных соединений химической природы   Мы остановимся только на трех группах веществ имеющих высокую биологическую значимость а) сфинголипиды б) стероиды в) полипреноиды Сфинголипиды. Можно рассматривать как производные стерамида Отдельные классы сфингошгшдов отличаются друг от друга только характером группировки присоединенной функния сфшхалипидов Прежде всего структурная функция Они входят обязательно в состав клеточных мембран Углеводные компоненты цереброзидов и ганпшозидов участвуют в образовании гдикокаликса Причем в этом качестве они играют определенную роль во - первых в реализации межклеточных взаимодействий во - вторых во взаимодействии клеток с компонентами межклеточного вещества3) Ганглиозиды выполняют рецепторные функцииСтероиды. К ним относятся соединения имеющие в своей структуре стерановое ядро Различные соединения из класса стероидов отличаются друг от другаа) дополнительными углеводородными радикалами, б) наличием двойных связей,в) наличием различных функциональных групп г) различия могут ноешь стереохимический характер Биологически важные соединения сгпероидной природы

1)  Холистерол 2)   Стероидные гормоны (гормоны коры надпочечников   глюко- и минералокортикоиды) 3)

Половые гормоны (андрогены и эстрогены)

2. Нейтральные жиры.Биологическая роль.Свойства.Структура.

Жирами называются сложные эфиры  трехатомного спирта глицерина и  жирных кислот. Соединения с одним  остатком жирной кислоты относятся  к группе моноацилглицеринов. Путем последующей этерификации этих соединений можно перейти к диацил- и далее к триацилгицеринам (устаревшее название триглицериды). Так как молекулы жиров не несут заряда, эту группу веществ называют нейтральными жирами.

Биологическая роль. В отличие от углеводов с их довольно определенным химическим составом и такой же молекулярной структурой, липиды разнообразны и по структуре, и по соотношению входящих в них элементов. Всем липидам присуще, однако, одно общее свойство: все они неполярны. Поэтому они растворяются в таких неполярных жидкостях, как хлороформ и эфир, но практически нерастворимы в воде.

Именно растворимость в воде делает липиды важнейшими компонентами мембран, разделяющих в живых  организмах отсеки, или компартменты, заполненные водным содержанием. Кроме того, липиды — это главная форма хранения энергии в животном организме, поскольку липиды, в отличие от углеводов, могут храниться в концентрированном виде (без воды). Любое избыточное количество сахара, съеденное животным и не израсходованное сразу же на энергетические нужды, быстро превращается в жир.

Для липидов характерны функции: строительная (состав биологических мембран), гормональная (половые гормоны), энергетическая (расщепление  липидов дает вдвое больше энергии, чем расщепление углеводов), запасающая (в виде липидов хранится значительная часть энергетических запасов организма), защитная (накапливаясь в виде подкожного жира, липиды выступают в качестве термоизолятора; жироподобные вещества покрывают эпидермис растений и шерсть животных), участие в метаболизме (витамин Д играет ключевую роль в обмене кальция и фосфора).

Структура.

Жирами называются сложные эфиры  трехатомного спирта глицерина и  жирных кислот. Соединения с одним  остатком жирной кислоты относятся  к группе моноацилглицеринов. Путем последующей этерификации этих соединений можно перейти к диацил- и далее к триацилгицеринам (устаревшее название триглицериды). Так как молекулы жиров не несут заряда, эту группу веществ называют нейтральными жирами. Углеродные атомы глицерина в молекулах жиров не эквивалентны. При введении одного заместителя в группу CH2OH центральный атом углерода становится асимметрическим. Для указания положения заместителей пользуются sn-системой стереоспецифической нумерации атомов углерода (sn от англ. stегео-sресific numbering).

Три остатка жирной кислоты могут  различаться как по длине цепи, так и по числу двойных связей. Жиры, экстрагированные из биологического материала, всегда представляют собой  смесь близких по свойствам веществ, различающихся только остатками  жирных кислот. В пищевых жирах  чаще всего содержатся пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и линолевая кислоты. Остатки ненасыщенных жирных кислот обычно находятся в положении sn-С-2 глицерина.

3. Холестерин.Биол.роль.св-ва.структ.

Холестерин — одноатомный спирт, в молекуле которого имеется ядро циклопентанпергидрофенатрена. Он является компонентом клеточных мембран, предшественником желчных кислот, стероидных гормонов, витамина D, обнаруживается во всех тканях и жидкостях организма как в свободном состоянии, так и в виде эфиров с жирными кислотами, преимущественно с линолевой (около 10% всего холестерина). Синтез холестерина происходит во всех клетках организма. Основными транспортными формами в крови являются α‑, β‑ и преβ‑липопротеины (или, соответственно, липопротеины высокой, низкой и очень низкой плотности). В плазме крови холестерин находится главным образом в форме сложных эфиров (60‑70%). Эфиры образуются либо в клетках в реакции катализируемой ацил-КоA-холестерин-ацил­трансферазой, использующей в качестве субстрата ацил‑КоA, либо в плазме в результате работы фермента лецитин-холестерин-ацил­трансферазы, осуществляющей перенос жирной кислоты со второго атома углерода фосфатидилхолина на гидроксильную группу холестерина. В плазме крови главными источниками холестерина и фосфатидилхолина для реакции служат липопротеины высокой и низкой плотности, этим путем образуется большая часть эфиров холестерина плазмы.

Холестерин - это жизненно важное веществов организме человека, большая часть которого образуется в печени (примерно 80 %), а оставшаяся - поступает в организм в готовом виде с продуктами питания. Концентрация общего холестерина в крови практически здоровых людей (в норме) - 3,6-5,2 ммоль/л, Небольшое повышение холестерина крови - 5,2-6,7 ммоль/л. Умеренная гиперхолестеринемия - 6,7-7,8 ммоль/л. Существенное повышение холестерина - более 7,8 ммоль/л. Для больных ишемической болезнью сердца, атеросклерозом и сахарным диабетом нормальный уровень содержания холестерина в крови считается - 4,5-5,0 ммоль/л. При определении содержания холестерина в крови обычно используют метод Илька. Транспорт холестерина между органами и тканями происходит в виде липопротеидных комплексов: 1. липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) - удаляют лишний холестерин из клеток, и переносят его в печень; 2. липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) - переносят холестерин из печени в ткани.

4. Эйкозаноиды

Эйкозаноиды(Э)- биологически активные вещ-ва, синтезируемые большинством клеток из полиеновых жирных кислот, содержащих 20 углеродных атомов. Э, включающие в себя простогландины, тромбоксаны, лейкотриены- высокоактивные регуляторы клеточных функций. Э регулируют секрецию воды и натрия почками, влияют на образование тромбов. Главный субстрат для синтеза Э у человека арахидоновая кислота. Структура и номенклатура: 1-простогландины- обозначают символы(PG A,  PG- простогландин, А-заместитель в пятичленном кольце в молекуле Э). Фермент, катализирующий 1-й этап синтеза простогландинов называется PG H2 синтазой и имеет 2 каталитических центра- циклооксигеназа и пероксидаза. Фермент представляет собой димер гликопротеинов, состоящий из идентичных полипептидных цепей. 2-простациклины. Имеют 2 кольца- одно 5-и членное, а другое с участием атомов кислорода. Их подразделяют в зависимости от кол-ва двойных связей в радикале. 3-тромбоксаны- синтезируются в тромбоцитах, имеют 6-и членное кольцо, включающее атом кислорода. 4- лейкотриены- имеют три сопряженные двойные связи. Липоксигеназный путь синтеза, приводящий к образованию большого кол-ва разных Э, начинается с присоединения молекулы кислорода к одному из атомов углерода у двойной связи, с образованием гидроксипероксидов. Э: образуются в различных тканях и органах, действуют по аутокринному механизму. Механизм действия аспирина и других противовоспалительных препаратов нестероидного действия: аспирин- препарат, подавляющий основные признаки воспаления. Он уменьшает синтез медиаторов воспаления, следовательно уменьшает воспалительную реакцию. Использование производных Э в качестве лекарств: PG E1 и PG E2 подавляют секрецию соляной кислоты в желудке, блокируя гистаминовые рецепторы 2-го типа в клетках слизистой оболочки желудка. Эти лекарства, известные как Н2 блокаторы, ускоряют заживление язв желудка и 12 перстной кишки.

5. Витамин Ф

(полиненасыщенные жирные кислоты)

Источники

Растительные масла (кроме пальмового и оливкового).

Суточная потребность

5-10 г.

Строение

Витамин F представляет собой группу незаменимых полиненасыщенных жирных кислот:

линолевая С18:2, Δ9,12,

линоленовая С18:3, Δ6,9,12,

арахидоновая С20:4, Δ5,8,11,14.

Биохимические функции

Полиненасыщенные жирные кислоты  обладают весьма широкими функциями:

1. Составная часть фосфолипидов  мембран;

2. Защита витамина А от окисления;

3. Предшественник регуляторных  соединений, носящих название эйкозаноиды – простагландинов (в том числе простациклинов), тромбоксанов, лейкотриенов. Простациклины, тромбоксаны, лейкотриены являются "местными гормонами", т.е. после синтеза действуют только на соседние клетки.

функцией простагландинов является регуляция тонуса гладких мышц сосудов, ЖКТ, бронхолегочной системы, мочеполовой  системы.

функция простациклинов – уменьшение агрегации тромбоцитов и расширение мелких сосудов.

функция тромбоксанов – усиление агрегации тромбоцитов и сужение мелких сосудов.

функция лейкотриенов – активация лейкоцитов, увеличение их подвижности, а также регуляция тонуса сосудов.

6. Переваривание и всасывание жиров.

Липиды, поступающие из кишечника  во внутреннюю среду организма обычно называют экзогенными липидами Процесс  расщепления пищевых жиров идет в основном в тонком кишечнике, правда в пшгорическом отделе желудка выделяется липаза рН желудочного сока на высоте пищеварения составляет 1,25 и при этих значениях рН фермент практически неактивен Желудочная липаза работает только у ребенка, поскольку рН желудочного сока ребенка составляет величины порядка 4-5 Принято считать что образующиеся в пилорическом отделе желудка жирные кислоты и моноглицериды далее участвуют в эмульгировании жиров в 12 перегной кишке В желудке под обработка облегчает расщепление липидов этих липопротеидов в тонком кишечнике. Поступающие в тонкий кишечник липиды подвергаются действию ряда ферментов Прежде всего пищевые триацилглицерины подвергаются действию фермента липазы поступающей из панкреатической железы Эта липаза наиболее активно гидролизует сложноэфирные связи в 1-ом и 3 м положении Менее эффективно она гидролизует сложноэфирные связи между ацилом и 2-м атомом углерода глицерола. Для проявления максимальной активности колипаза -  это полипептид поступающий в 12перстную кишку с соком панкреатической железы В расщеплении жиров принимает вторая липаза выделяемая стенками кишечника Эта липаза малоактивна в отличии от панкреатической и преимущественно катализирует гидролиз сложноэфирной связи между ацилом и 2 м атомом углерода глнцерола, т е гидролизует июжноэфирную связь которая расщепляется слабо панкреатической липазой При расщеплении жиров под действием этих двух липаз образуются преимущественно свободные жирные кислоты, моноацнлглиперины и ппшерол. С пищей так же поступают сложные эфиры холистерина, они расщепляются в тонком кишечнике гидролитическим путем при участии фермента холистеролэстеразы (холистераза) до свободных жирных кислот и холистерола Холистеролзтераза содержится и в соке поджелудочной железы и в кишечном соке, т е работают два типа холистеролэтераз кишечная и панкреатическая. Все ферменты принимают участие в гидролизе пищевых липидов, могут они действовать только намолекулы

липидов на ранице раздела липид-вода  достигается за счет змудьгирования пищевых липидов, т е это разделение крупных липидных капель на более мелкие Для змульгирования необходимы поверхностно активные вещества При   взаимодействии   пипидных   капель   с   поверхностно   активными   веществами   снижвется   величина поверхностного натяжения на границе раздела липид-вода Крупные липндные капли распадаются на мелкие с образованием эмульсий