Диольные фосфолипиды (X - такие же, как в фосфоглицеридах, n = 0-4)
Фосфосвинголипиды
Фосфатидилхолины
Фосфатидилэтаноамины
Фосфатидилсерины
Фосфатидилглицерины
Фосфатидилинозиты
Фосфатидовые кислоты
Сфингомиелины X = CH 2 CH 2 + N (CH 3) 3
Лизофосфолипиды
Фосфонолипиды
Гликолипиды (R, R' - ацил, алкил или алкенил)
Гликосфинголипиды
Гликозилдиглицериды и диольные гликолипиды
Цереброзиды X - остаток нейтрального моно- или олигосахарида
Ганглиозиды X - олигосахаридная цепь, содержащая остатки сиалоновых кислот
ЛИПИДЫ
Авторы: Э.В. Дятловицкая ЛИПИДЫ (от греч. λίπος - жир), обширная разнородная группа природных соединений, общим свойством которых является способность к растворению в неполярных органич. растворителях (хлороформ, бензол, эфир и др.) и почти полная нерастворимость в водной среде. В ряде случаев Л. рассматривают как соединения, содержащие остатки жирных кислот (см. Жирные кислоты липидов), реже многоатомных спиртов или альдегидов (плазмалогены) или же как любые природные амфифильные вещества (содержат полярные и гидрофобные группировки, определяющие их свойства). Присутствуют во всех живых клетках (обычно на долю Л. приходится 5-10% сухой массы, в нервной ткани - 20-25%, в жировой - до 90%); играют важную роль в процессах жизнедеятельности организмов. К Л. иногда относят также некоторые жирорастворимые вещества, молекулы которых не содержат жирных кислот (терпены, стерины).
Первый элементный анализ жиров был выполнен А. Лавуазье, показавшим, что они состоят в осн. из углерода и водорода. В кон. 18 в. К. Шееле выделил глицерин при разложении растит. масел. В нач. 19 в. М. Шеврёль охарактеризовал большое число разнообразных жирных кислот, разделил все жиры на омыляемые и неомыляемые, доказав, что первые представляют собой сложные эфиры жирных кислот и глицерина. В 1854 П. Берт ло впервые осуществил синтез жиров. Позднее из природных источников были выделены первые фосфо-, глико- и сфинголипиды. В дальнейшем изучение индивидуальных Л. было затруднено в связи с отсутствием методов их выделения и очистки. Это стало возможным лишь начиная с 1950-х гг., с развитием методов хроматографии. Особое внимание к Л. было обращено в связи с исследованиями биологических мембран.
Значит. прогресс в изучении Л. произошёл в 1970-80-е гг.; он связан с использованием газо- жидкостной и высокоэффективной жидкостной хроматографии, УФ- и ИК-спектроскопии, масс-спектрометрии, ЯМР и др. методов анализа.
Классификация липидов
В соответствии с химич. строением среди Л. различают: 1) жирные кислоты и их окисленные производные; 2) глицеролипиды: моно-, ди- и триацилглицерины (триглицериды, или жиры), их алкил- и алкениланалоги, а также гликозилглицериды и фосфолипиды, Л., содержащие вместо глицерина диолы (этилен-, пропилен- и бутиленгликоли), воски; 3) сфинголипиды, в молекулах которых вместо глицерина присутствуют аминоспирты (аминодиолы) с длинной углеводородной цепью - сфингозины.
Предложены также др. классификации Л. Напр., в соответствии с одной из них (см. табл.) выделяют нейтральные Л. (в т. ч. воски, триглицериды и диольные Л.), фосфолипиды и гликолипиды, в соответствии с другой - Л. делят на простые (эфиры жирных кислот и спиртов) и сложные (глицерофосфаты, глицерингликолипиды, сфингогликолипиды и сфингофосфолипиды).
Среди глицеролипидов различают нейтральные, гидроксигруппы которых замещены остатками жирных кислот, алифатических спиртов или альдегидов, и полярные, у которых две гидроксигруппы замещены остатками жирных кислот, а третья связана с остатком ортофосфорной кислоты - свободной или этерифицированной холином (фосфатидилхолины, или лецитины), этаноламином (фосфатидилэтаноламины, или кефалины), серином (фосфатидилсерины), глицерином (фосфатидилглицерины) или инозитом (фосфатидилинозиты); к фосфолипидам относятся также дифосфатидилглицерины (кардиолипины), сфингомиелины (церамид-1-фосфохолины) и др.
Осн. сфинголипидами являются:
церамиды (N-ацилсфингозины),
сфингомиелин,
сфингозин-1-фосфат,
гликосфинголипиды (цереброзиды, содержащие один или более остатков сахаров, и ганглиозиды, в углеводную цепь которых входят остатки сиаловых кислот).
Жирные кислоты в свободном виде в организмах встречаются редко; они входят в состав разл. типов Л. и в ходе обменных процессов используются для синтеза др. соединений (в т. ч. стеринов). В результате превращений арахидоновой кислоты образуются соединения с высокой биологич. активностью - простагландины, лейкотриены и тромбоксаны.
Биологическая роль липидов
У позвоночных животных Л. образуются в печени и в тонком кишечнике, после чего транспортируются в др. органы с помощью липопротеинов крови. В организмах Л. подвергаются ферментативному гидролизу с участием липаз (для ацилглицеринов), фосфолипаз и церамидазы (для церамидов). Высвобождающиеся при этом жирные кислоты взаимодействуют с ацетил-коферментом А и затем путём последовательных реакций окисляются до СО 2. Нейтральные Л. являются формой депонирования метаболич. энергии в организме, выполняют защитные водоотталкивающие и термоизоляционные функции, а также предохраняют органы от механич. воздействий. Фосфолипиды, холестерин и гликосфинголипиды - структурные компоненты биологич. мембран. Они оказывают влияние на активность мембраносвязанных ферментов, транспорт ионов и метаболитов, межклеточные взаимодействия и рецепцию. Ряд полярных Л. (фосфатидилинозит, лизофосфатидилхолин, фосфатидовая кислота, сфингозин-1-фосфат, церамид, сфингозилфосфохолин) участвуют в передаче сигналов внутри клетки в качестве вторичных мессенджеров, выступают в роли медиаторов. Важными липидными биорегуляторами в организме являются тромбоксаны (факторы активации тромбоцитов) и сфинголипиды, участвующие в пролиферации, дифференцировке и апоптозе клеток, ангиогенезе, метастазировании и инвазивности опухолей. Высокой биологич. активностью обладают простагландины, а также свободные ненасыщенные жирные кислоты и их производные. Они влияют на активность фосфолипаз, АТФаз, протеинкиназ, модулируют транскрипцию генов и др. процессы; производные арахидоновой кислоты - этаноламид арахидоновой кислоты (анандамид) и 2-арахидоноилглицерин участвуют в рецепции алкалоидов конопли в клетках мозга. Литература Лит.: Биохимия липидов и их роль в обмене веществ. М., 1981; Основы биохимии. М., 1981. Т. 1; Препаративная биохимия липидов. М., 1981; Химия липидов. М., 1983; Kanfer J. N., Hakomori S. Sphingolipid biochemistry. N. Y., 1983.