2. Образование ненасыщенных жирных кислот.
В тканях млекопитающих присутствуют ненасыщенные жирные кислоты, которые можно отнести к четырём семействам, различающиеся длиной алифатической цепи между концевой метильной группой и ближайшей двойной связью:
семейство пальмитоолеиновой кислоты
СН3-(СН2)5-СН=СН-
семейство олеиновой кислоты
СН3-(СН2)7-СН=СН-
семейство линолевой кислоты
СН3-(СН2)4-СН=СН-
семейство линоленовой кислоты
СН3-СН2-СН=СН-
Установлено, что две наиболее распространённые мононенасыщенные жирные кислоты – пальмитоолеиновая и олеиновая кислоты синтезируются из пальмитиновой и стеариновой кислот. Двойная связь в молекулу указанных кислот вводится в микросомах клеток печени и жировой ткани при участии специфической оксигеназы и молекулярного кислорода. В этой реакции одна молекула кислорода используется в качестве акцептора двух пар электронов, одна пара из которых принадлежит субстрату (ацил-КоА), а другая – НАДФ-Н2:
С15Н31СО-S-КоА + НАДФ-Н2 + О2 ----→СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)7-СО-S-КоА +
Палимитоил-КоА Пальмитоолеил-КоА
+ НАДФ + Н2О
Вместе с тем ткани человека и ряда других животных неспособны синтезировать линолевую и леноленовую кислоты, а должны получать их с пищей (синтез этих кислот осуществляется растениями). Поэтому линолевая и линоленовая кислоты, содержащие
соответственно две и три двойные связи, называются незаменимыми жирными кислотами. -5-
Все другие полиненасыщенные кислоты, обнаруженные у млекопитающих, образуются из четырёх предшественников (пальмитоолеиновой, олеиновой, линолевой и линоленовой кислот) путём дальнейшего удлинения цепи и (или) введения новых двойных связей. Происходит этот процесс при участии митохондриальных и микросомных ферментов. Например, синтез арахидоновой кислоты происходит по следующей схеме:
Линолевая кислота (9,12-С18:2) ----→ -линоленовая кислота (6,9,12-С18:3) ----→
-2Н +С2
----→ 8,11,14-С20:3 ----→ арахидоновая кислота (5,8,11,14-С20:4)
-2Н
Биологическая роль полиненасыщенных жирных кислот в значительной мере прояснилась в связи с открытием нового класса физиологически активных соединений – простагландинов.
3.Простагландины.
В 1934-1935 гг. Эйлер опубликовал данные о влиянии спермы и её экстрактов на сокращение гладких мышц in vitro и артериальное давление у различных животных. Полагая, что вещества, вызывающие данный эффект, продуцируются только предстательной железой, Эйлер назвал их простагландинами. В дальнейшем было установлено, что предстательная железа не является единственным местом образования данных веществ, однако термин простагландины сохранился и вошёл в научную литературу. В 1960 г. простагландины были получены в кристаллическом виде, а затем была расшифрована их химическая структура. В настоящее время описано 14 встречающихся в природе простагландинов, 13 из которых обнаружены в организме человека.
Простагландины – циклические полиненасыщенные жирные кислоты с относительной молекулярной массой 300-400. Все они производные простаноевой кислоты – монокарбоновой кислоты, цепочка которой состоит из 20 углеродных атомов; пять из них образуют кольцо недалеко от центра цепочки:
СООН
Простаноевая кислота
Различают четыре группы простагландинов – E, F, A и В. Группа простагландинов Е (ПГЕ) характеризуется наличием в положении С9 циклопентанового ядра кетогруппы, а в положении С11 – гидроксила. Простагландины группы F (ПГF) содержат в тех же положениях (С9 и С11) гидроксилы. При этом простагландины группы Е и F рассматриваются как первичные простагландины. Простагландины групп А и В (ПГА и ПГВ) являются производными первичных простагландинов. Цифры 1, 2, 3, прибавленные к обозначению простагландинов различных групп (E, F, А и В), указывают, что соответствующие соединения содержат 1, 2 или 3 двойные связи в боковых цепях. Ниже представлена структура двух простагландинов:
О Простагландин Е1
СООН
ОН Н ОН
-6-
Простагландин F1
ОН СООН
ОН Н ОН
Принято считать, что простагландины, содержащие две двойные связи в боковых цепях, синтезируются в тканях из арахидоновой кислоты:
СООН
Арахидоновая кислота.
Биосинтез простагландинов, имеющих одну или три двойных связей в боковых цепях, происходит из жирных кислот, имеющих на одну двойную связь либо меньше, либо больше, чем арахидоновая кислота.
Простагландины относятся к наиболее активным биогенным веществам, действие их может проявляться при наличии ничтожно малых концентраций (10ֿ9М). Содержание их в тканях организма человека очень низкое (нередко доли микрограма на 1 г сухой массы). Значительно выше их содержание в семенных пузырьках и семенной жидкости. По-видимому, простагландины не депонируют в тканях, а образуются по мере физиологической потребности.
Разрушение простагландинов, в основном происходит в печени и лёгких. Катаболизм простагландинов происходит под действием соответствующих ферментов.
Основное влияние простагландины оказывают на гладкую мускулатуру стенки сосудов, кишечника, бронхов и женского репродуктивного тракта. Действие простагландинов может быть количественно и даже качественно различным в зависимости от химического строения того или иного простагландина. Так, простагландины группы Е оказывают сильное бронхорасширяющее действие, а простагландины группы F, особенно ПГF2, являются бронхоконстрикторами.
Основным механизмом действия простагландинов является влияние их на систему циклических нуклеотидов и, в частности, на активность аденилатциклазы.
Повышая или понижая активность аденилатциклазы, простагландины увеличивают или снижают содержание ц-АМФ в тканях, влияя тем самым на метаболизм клетки.