Стериды. Стероиды и стероидные гормоны.

Стеридами называют липиды, образованные при участии од­ноатомных полициклических спиртов стеролов. Стеролы построены довольно сложно, в основе их строения лежит спирт холестанол:

Ситостероли стигмостерол типичны для высших растений, а фукостеролнайден у бурых водорос­лей. Эргостеролобнаружен в дрожжах, в мицелиальных грибах, в пшеничном зерне. При облучении эргостерола ультрафиолетовыми лу­чами образуются витамины группы D.

В настоящее время известно более 200 стеролов, большинство из них являются растительными стеролами. Все они – кристаллические вещества, практически не растворимые в воде, но хорошо раствори­мые в органических растворителях.

В организме растений, животных и в клетках микроорганизмов эти спирты окисляются и дают начало большой группе производных, носящих общее название стероидов. К ним принадлежат, например, гормоны стероидной природы, а также желчные (холевые) кислоты – важнейшие ингредиенты желчи, обеспечивающие всасывание жир­ных кислот в кишечнике человека и животных.

Высшие жирные кислоты в составе стеридов представлены в ос­новном пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислотами. Стериды в больших количествах входят в состав клеточных мембран, где они образуют комплексы с белками – липопротеины. Большое ко­личество стеридов находится в нервной ткани человека и животных.

Стериды полностью и в больших количествах синтезируются в организме животного и человека. Их функции заключаются, прежде всего, в транспорте стеролов и стероидов, а также в образовании кле­точных мембран. Стериды влияют на транспорт веществ и ионов через мембраны: при увеличении содержания стеридов возрастает вязкость мембран и уменьшается их проницаемость.

Желчные килоты

Как былот указано выше, холестерин играет очень важную роль, так как из него в организме синтезируются многие биологически активные соединения. В печени из холестерина образуются необходимые для пищеварения желчные кислоты: холевая и 7-дезоксихолевая (отличается от холевой кислоты отсутствием гидроксильной группы в положении 7 в циклическом остове стерана).

Холевая кислота в организме, образуя амиды по карбонильной группе с глицином и таурином, превращается в глицинхолевую кислоту и таурохолевуюкислоты:

холевая кислота 7-дезоксихолевая кислота глицинхолевая кислота

Во всех желчных кислотах полярные группы располагаются по одну сторону плоскости остова стерана, делая ее гидрофильной, тогда как противоположная сторона – липофильная. Поэтому анионы этих кислот, особенно таурхолевой и глицинхолевой, являются эффективными поверхостно-активными веществами. Эмульгируя жиры, они способствуют их всасыванию и перевариванию. Желчные кислоты используются в качестве лекарственных препаратов, предотвращающих образование желчных камней, состоящих из холестерина, и рстворяющих их.

Стероидные гормоны

Холестерин – предшественник всех стероидных гормонов, включая мужские и женские половые гормоны, а также кортикостероиды – гормоны коры надпочечников.

Главными мужскими половыми гормонами являются андростерони более активный тестостерон.

андростерон тестостерон 19-нортестерон

Тестостерон в дополнение к действию на половую систему обладает значительным анаболитическим (тканеобразующим) эффектом, обуславливая характерную мужскую мускулатуру. Препараты, имеющие структуру, подобную тестостерону, например, 19 - нортестерон (приставка «нор» означает, что нет С-19 метильной группы), используются культуристами и тяжелоатлетами для наращивания мышечной массы, так как они интенсифицируют синтез белков. В то же время надо знать, что 19- нортестерон подавляет продуцирование спермы у мужчин.

Женская половая система контролируется двумя типами гормонов: это эстрадиол, контролирующий менструальный цикл у женщин, и прогестерон, способствующий наступлению и сохранению беременности.

эстрадиол прогестерон местранол

Пероральные женские контрацептивы, которые препятствуют овуляции, например местранол, имеют структуру, подобную женским гормонам.

Сложные липиды

Сложными называют липиды, которые наряду с жирными кислотами и спиртами содержат другие химические группировки(остатки фосфорной кислоты, аминокислот, углеводов, азотистых оснований и т. д.). Наибольшее распространение среди сложных липидов имеют фосфатиды, называемые также фосфолипидами.

Фосфатиды – это большая группа сложных липидов, которых объединяет наличие в их молекуле остатка фосфорной кислоты. Они содержатся во всех растительных и животных клетках, а также в микроор­ганизмах. Много фосфатидов найдено в нервной ткани и головном моз­ге животных, в желтке яиц птиц, в икре рыб. Ими богаты печень, сердеч­ная мышца, эритроциты, а недостаток фосфатидов в организме порождает малокровие, заболевания нервной системы и другие болезни.

Фосфатиды всегда содержатся в хлоропластах растительных кле­ток. На их долю приходится около 50 % всех липидов, обнаруженных в листьях растений.

Одна из широко распространенных групп фосфатидов – это холинфосфатиды, или лецитины. Если в молекуле NH₄OH три водо­родных атома заместить на группы —СН₃, а четвертый – остатком эти­лового спирта, то образуется холин – азотистое основание, входящее в состав лецитина:

Холин, соединяясь с уксусной кислотой, превращается в ацетилхолин – медиатор нервного возбуждения. Он легко образуется и так­же легко разрушается в тканях животных под воздействием фермента ацетилхолинэстеразы. С этими химическими превращениями связана передача нервного импульса.

Сходными по строению с лецитинами являются кефалины –фосфатиды, у которых вместо холина содержится аминоэтиловый спирт NH₂—СН₂—СН₂ОН, называемый этаноламином:

 

R₁, R₂ – остатки высших жирных кислот

Лецитины и кефалины служат незаменимыми компонентами не­рвных клеток.

Еще одна группа фосфатидов – серинфосфатиды –содержит остаток аминокислоты серина:

 

R₁, R₂ – остатки высших жирных кислот

 

Фосфатиды обладают полярностью: остаток холина, коламинаили серинаимеет гидрофильные свойства, а остатки жирных кислот об­ладают ярко выраженными гидрофобными свойствами. Поэтому мо­лекулы фосфатидов ориентируются определенным образом на границе раздела двух фаз и играют важную роль в структуре цитоплазмы и клеточных мембран.

Значительная часть липидов образует комплексы с белками – липопротеины, а также содержат сахара (сахарозу, глюкозу, галак­тозу или рибозу). В последнем случае образуются соединения, назы­ваемые гликолипидами.