Фосфатидальхолин (плазмалоген)

Основными подклассами плазмалогенов являются фосфатидальхолины, фосфатидальэтаноламины и фосфатидальсерины. В разбавленных кислотах они гидролизуются с образованием альдегида соответствующего α,β-ненасыщенного спирта, то есть при кислотном гидролизе плазмалогенов образуются «жирные» альдегиды, называемые плазмалями, что и легло в основу термина «плазмалоген». Плазмалогены также входят в состав мембран мышц, нервных клеток, эритроцитов.

Некоторые, открытые сравнительно недавно фосфатиды, не содержат азотис­того основания, место которого в молекуле в этом случае занимают глицерин и его производные:

Фосфатидилглицерин является обязательной составной частью хлоропластов и в небольших количествах присутствует в бактериальных клетках и тканях жи­вотных.

Кардиолипин— одно из необходимых соединений в соста­ве митохондриальных мембран, особенно в митохондриях сердечной мышцы.

Сфинголипиды

Другой группой фосфолипидов являются сфинголипиды. В их состав вместо глицерина входит высший двухатомный ненасыщенный аминоспирт сфингозин (число углеродных атомов 18, двойная связь имеет транс-конфигурацию). Гидроксильные группы расположены у первого и третьего углеродного атомов, аминогруппа находится при втором атоме углерода цепи, двой­ная связь - при четвертом атоме углерода:

Сфингозин

Отличие сфинголипидов от глицерофосфолипидов и в том, что жир­ные кислоты соединяются в них не с гидроксильными группами, а с аминогруппами аминоспирта, образуя амидные связи (-СО-NH-).Эта связь образуется между карбоксильной группой жирной кислоты и аминогруппой спирта. В сфинголипидах в значи­тельных количествах обнаружены лигноцериновая и нервоноваякислоты.

При гидроксильной группе в положении 1 в сфинголипидах имеет­ся остаток фосфорной кислоты, который в свою очередь этерифицирован с молекулой азотистого соединения - чаще всего с холином. Общая структура сфингомиелинов выглядит так:

Cфингомиелин

Общий план построения молекулы сфингомиелина в определенном отношении напоминает строение глицерофосфолипидов. Молекула сфин-гомиелина содержит как бы полярную «головку», которая несет одновременно и положительный (остаток холина), и отрицательный (остаток фосфорной кислоты) заряды, и два неполярных «хвоста» (длинная алифатическая цепь сфингозина и ацильный радикал жирной кислоты).

Сфингомиелины являются самыми распространенными сфинголипидами. Они находятся, в основном, в мембранах животных и растительных клеток. Особенно богата ими нервная ткань. Собственно название сфингомиелины отражает их функцию в живых тканях, где они образуют миелиновую оболочку вокруг нервных волокон в тканях печени, почек и других органов.

В некоторых сфингомиелинах, например выделенных из мозга и селезенки, вместо сфингозина найден спирт дигидросфингозин (восстановленный сфингозин):

СН₃-(СН₂)₁₄-СН-СН-СН₂-СН₂ОН

ОН NH₂

Дегидросфингозин

Из фосфолипидов растительно­го происхождения (из кукурузного зерна) выделен аминоспирт, весьма похожий на сфингозин:

Фитосфингозин

Этот же спирт найден в дрожжах и грибах, а недавно в мозге и почках челове­ка, что указывает на возможность существования аналогичных фосфолипидов в растительных и животных объектах.

Сфингофосфолипиды не растворимы в серном эфире, что используют при их отделении от фосфатидов. Они характеризуются также трудной растворимостью в ацетоне и большей устойчивостью к действию окислителей, чем фосфатиды.

Сфинголипидам свойственны весьма сложные пространственные конфигура­ции, связанные с возможностью оптической изомерии (два асимметричных угле­родных атома в молекуле) и цис-транс-изомерии по месту двойной связи. Этим объясняется их органная и видовая специфичность. Кроме того, установлено, что органная специфичность сфинголипидов зависит от качественного состава высших жирных кислот: так, для сфинголипидов мозга характерно присутствие нервоновой кислоты.

Гликолипиды

Вторую группу сложных липидов образуют гликолипиды (от греч. glykys-сладкий и липиды). Они характеризуются тем, что полярная моно- или олигосахаридная составляющая (глюкоза, галактоза, глюкозамин, галактозамин, их N-ацетильные производные и др.) через остаток многоатомного спирта (глицерин, сфингозин) соединяется с неполярными радикалами высших жирных кислот (пальмитиновой, стеарино­вой, олеиновой, лигноцериновой, нервоновой, цереброновой и др.) гликозидной исложноэфирной связями.

В зависимости от природы липидной части гликолипиды можно разделить на четыре группы:

1) гликозилдиглицериды, липидная часть которых представляет собой остаток глицерина, ацилированный в положения 1 и 2 высшими жирными кислотами;

2) гликосфинголипиды, в которых липидным фрагментом является церамид - остаток высшего аминоспирта (сфингозинового основания), N-ацилированного высшей жирной кислотой;

3) полипренилфосфатсахара, у которых липидная часть молекулы представляет собой остаток полипренола Н(СН₂С(СН₃)=СНСН₂)_nОН;

4) гликолипиды микроорганизмов, в состав которых входят остатки высших жирных кислот, ацилирующих остатки сахаров или неуглеводных компонентов молекулы.

Подавляющее большинство гликолипидов относятся к первым двум группам и являются важными компонентами мембран.

Церамиды — основа гликолипидов. Водород в гидроксильной группе церамида может быть замещён на разные угле­водные фрагменты, что определяет принадлеж­ность гликолипида к определённому классу.