Липиды и мембраны 1 Общие сведения Липиды

Липиды и мембраны 1

Общие сведения Липиды (от греческого слова «липос» — жир) — низкомолекулярные органические вещества, которые извлекаются из клеток животных, растений и микроорганизмов неполярными растворителями, такими, как хлороформ, эфир, бензол 2

Исторический очерк А. Лавуазье первый элементный анализ жиров К. Шееле открыл глицерин и установил, что это вещество содержится в животных жирах и растительных маслах 3

Исторический очерк М. Шеврёль 1811 г. выделил кристаллическую жирную кислоту; охарактеризовал большое число разнообразных жирных кислот — от масляной до стеариновой 1812 г. он открыл холестерин 1823 г. в книге под названием «Химическое изучение жировых тел» . 4

Исторический очерк П. Бертло 1854 г. впервые осуществил синтез жира из глицерина и жирной кислоты Ш. Вюрц 1859 г. синтезировал жир 5

Исторический очерк М. Гобли (1847) Ф. А. Хоппе Зайлер (1877) выделили из желтка куриных яиц и мозга липид лецитин Schmierchemie ( «грязная химия» ) 1960— 1964 гг. в лабораториях Р. Куна и Э. Кленка была полностью установлена структура четырех основных ганглиозидов мозга GM 1, GD 1 a, GD 1 b, GTlb 6

Классификация Липиды делят на омыляемые и неомыляемые 7

Общие принципы построения липидных молекул 8

Липиды, построенные на основе глицерина 9

Липиды, построенные на основе глицерина Энантиомерные формы моно замещенных глицеринов 10

Липиды, построенные на основе глицерина Стереоспецифическая нумерация атомов углерода в производных глицерина. 11

Липиды, построенные на основе сфингозина 12

Липиды, построенные на основе сфингозина Общая структура липидов на основе сфингозина 13

Липиды, построенные на основе сфингозина Сфингозин ([2 S, 3 R, 4 E] 2 амино октадецен 4 диол 1, 3) Сфинганин (D эритро или [2 S, 3 R] 2 аминооктадекандиол 1, 3) 14

Жирные кислоты Пальмитиновая кислота Олеиновая (цис октадецен 9 овая) кислота 15

Жирные кислоты Моноеновые кислоты Общая формула цис форма 16

Жирные кислоты Наиболее распространенные природные жирные кислоты Кодовое обозначение Структура Систематическое название Тривиальное название Насыщенные С 12 : 0 СН 3(СН 2)10 СООН н-Додекановая Лауриновая С 14 : 0 СН 3(СН 2)12 СООН н-Тетрадекановая Миристиновая С 16 : 0 СН 3(СН 2)14 СООН н-Гексадекановая Пальмитиновая С 18 : 0 СН 3(СН 2)16 СООН н-Октадекановая Стеариновая С 20 : 0 СН 3(СН 2)18 СООН н-Эйкозановая Арахиновая С 22 : 0 СН 3(СН 2)20 СООН н-Докозановая Бегеновая С 24 : 0 СН 3(СН 2)22 СООН н -Тетракозановая Лигноцериновая 17

Жирные кислоты Наиболее распространенные природные жирные кислоты Кодовое обозначение Систематическое название Структура Тривиальное название Моноеновые С 14 : 1 СН 3(СН 2)3 СН=СН(СН 2)7 СООН цис-Тетрадецен-9 -овая Миристолеиновая С 16 : 1 СН 3(СН 2)5 СН=СН(СН 2)7 СООН цис-Гексадецен-9 -овая Пальмитолеиновая С 18 : 1 СН 3(СН 2)7 СН=СН(СН 2)7 СООН цис-Октадецен-9 -овая Олеиновая С 18 : 1 СН 3(СН 2)5 СН=СН(СН 2)9 СООН цис-Октадецен-11 -овая Вакценовая С 18 : 1 СН 3(СН 2)5 СН=СН(СН 2)9 СООН транс-Октадецен-11 овая транс-Вакценовая С 18 : 1 СН 3(СН 2)10 СН=СН(СН 2)4 СООН цис-Октадецен-6 -овая Петроселиновая С 22 : 1 СН 3(СН 2)7 СН=СН(СН 2)11 СООН цис-Докозен-13 -овая Эруковая 18

Жирные кислоты Наиболее распространенные природные жирные кислоты Кодовое обозначение Систематическое название Структура Тривиальное название Полиеновые С 18 : 2 СН 3(СН 2)4(СН=СНСH 2)2(СН 2)6 СООН цис, цис. Октадекадиен-9, 12 овая С 18 : 3 СН 3 СН 2(СН=СНСH 2)3(СН 2)6 СООН цис, цис. Линоленовая Октадекатриен-9, 12, 15 -овая С 20 : 3 СН 3(СН 2)4(СН=СНСH 2)3(СН 2)5 СООН цис, цис. Дигомо- Эйкозатриен-8, 11, 14 линоленовая -овая С 20 : 4 СН 3(СН 2)4(СН=СНСH 2)4(СН 2)2 СООН цис, цис. Эйкозатетраен-5, 8, 11, 14 -овая Линолевая Арахидоновая 19

Жирные кислоты Линоленовая (цис, цис октадека триен 9, 12, 15 овая) кислота Линолевая (цис, цис октадекадиен 9, 12 овая) кислота 20

Жирные кислоты 21 Туберкулостеариновая (D 10 метилоктадекановая) кислота

Жирные кислоты 22 Лактобацилловая (цис 11, 12 метилено ктадекановая) кислота

Жирные кислоты Стрекуловая (цис 9, 10 метиленоктадецен 9 овая) кислота 23

Фосфолипиды sn Глицеро 3 фосфорная кислота Глицерофосфолипиды 24

Фосфолипиды Диацильные глицерофосфолипиды Алкилацильные глицерофосфолипиды Плазмалогены Родовые термины для обозначения замещенных различным образом глицерофосфолипидов (R и R 1 — углеводородные радикалы Х = Н, остатки холина, этаноламина, 25 серина, инозита и др. )

Фосфолипиды 2 Лизофосфолипиды Х=Н, остатки холима, этаноламина, серина, инозита и др. Фосфатидовая кислота 1, 2 диацил sn глицерофосфорная кислота) 26

Фосфолипиды Фосфатидовая кислота (1 пальмитоил– 2 олеоил sn глицерофосфорная кислота) 27

Фосфолипиды Фосфатидилэтаноламин (1, 2 Диацил sn глицерофосфоэтаноламин) 28

Фосфолипиды Фосфатидилсерин (1, 2 диацил sn глицерофосфо L серин) 29

Фосфолипиды Фосфатидилинозит (3 sn фосфатидил sn 1 миоинозит) 30

Фосфолипиды Фосфатидилинозитфосфат (3 sn фосфатидил sn 1 миоинозит 4 фосфат) 31

Фосфолипиды Фосфатидилинозитдифосфат (3 sn фосфатидил sn 1 миоинозит 4', 5' Дифосфат) 32

Фосфолипиды Сфингомиелин (N ацил– 4–сфингенил 1–фосфохолин или церамид 1 фосфохолин) 33

Гликолипиды Моногалактозилдиацилглицерин [3 О О галактопиранозил– 1–пальмитоил— 2 олеоил–sn–глицерин] 34

Гликолипиды Дигалактозилдиацилглицерин [3 О D–галактопиранозил–(1' 6') О– –D галактопиранозил– 1– пальмитоил– 2–олеоил–sn–глицерин] 35

Гликолипиды Сульфохиновозилдиацилглицерин [6 сульфо D хиновопиранозил–(1' 3')– 1'–стеароил 2' олеоил sn глицерин] 36

Гликолипиды Фосфатидилглюкозаминилглицерин [3–sn–фосфатидил– 1'–(2'–D–глюкозаминил) sn глицерин] 37

Гликолипиды Галактоцереброзид (нервон) (1– –D–галактопиранозил N нервоноилсфингозин) 38

Пространственная структура липидов 39

Пространственная структура липидов Рентгенограмма L полиморфной формы трилауроилглицерина. 40

Пространственная структура липидов Конформация глицерофосфохолиновой группировки фосфатидилхолина 41

Пространственная структура липидов Наиболее вероятная пространственная структура фосфолипидов 42

Биологические мембраны 43

Биологические мембраны • Роберт Гук – 1665 г. • А. Левенгук – 1677 г. • Т. Шванн – 1839 г. • X. фон Моль – 1851 г. • К. фон Негели – 1855 г. • В. Пфеффер – 1877 г. • В. Оствальд – 1890 г. • Э. Овертон – 1895– 1902 г. 44

Основные принципы построения мембранных липидных структур Монослои Липидные молекулы на границе вода/воздух: а) – "газообразное" состояние монослоя; 45

Основные принципы построения мембранных липидных структур Монослои Липидные молекулы на границе вода/воздух: б) – состояние "двумерной" жидкости; 46

Основные принципы построения мембранных липидных структур Монослои Липидные молекулы на границе вода/воздух: в) – "твердый" конденсированный монослой 47

Основные принципы построения мембранных липидных структур Мицеллы 48

Основные принципы построения мембранных липидных структур Мицеллы Упаковка молекул в мицелле соли жирной кислоты 49

Основные принципы построения мембранных липидных структур Мицеллы 50

Основные принципы построения мембранных липидных структур Мицеллы 51

Основные принципы построения мембранных липидных структур Мицеллы 52

Основные принципы построения мембранных липидных структур Мицеллы 53

Основные принципы построения мембранных липидных структур Мицеллы Спираль отдельного участка полипептидной цепи аполипопротеина А—II. 54

Основные принципы построения мембранных липидных структур Мицеллы Способы солюбилизации различных веществ в липидных мицеллах: (а) — микроэмульсия типа «вода в масле» ; (б) — микроэмульсия типа «масло в воде» . 55