Терпены

Существует большая группа углеводородов общей формулы (C₅H₈)_2n, которые называются терпены и рассматриваются как продукты ди-, тетра- или гексамеризации изопрена С₅Н₈. Тер­пены могут иметь ациклическое или циклическое (би-, три- и полициклическое) строение. При соединении молекул изопрена в терпены некоторые двойные связи могут исчезать или изме­нять свое положение, что следует учитывать при знакомстве с соединениями этого ряда. В качестве примера ниже приведены моно­терпены C₁₀H₁₆ – мирцен и лимонен:

Терпены содержатся в высших растениях, ими богаты смола хвойных деревьев, сок каучуконосов. Так, мирцен содержится в эфирных маслах хмеля и благородного лавра, а лимонен — в жи­вице сосны, цитрусовых плодах, мяте и других растениях. При­мером смеси терпенов является широко используемый скипидар — продукт перегонки смолы хвойных растений.

Кроме терпеновых углеводородов в состав эфирных масел входят их производные, содержащие спиртовые, альдегидные и кетонные группы, - терпеноиды. Среди них большое применение находят ментол (спирт), цитраль (альдегид), камфора ( бициклический кетон):

Камфора – редкий пример циклического соединения, в котором шестичленный цикл имеет конформацию ванны. Камфора содержит два ассиметрических атома углерода, и для нее следовало бы ожидать существования четырех оптически активных стереоизомеров. Однако, известно всего два стереоизомера камфоры, так как вследствие жесткости системы конфигурация обоих хиральных центоров может измениться лишь одновременно. Камфора издавна применяется в медицине как стимулятор сердечной деятельности. Ее правовращающий стереизомер выделяют из эфирного масла камфорного дерева. При действии брома на камфору замещается α-положение по отношению к карбонильной группе с образованием бромокамфоры. Бромокамфора улучшает деятельность сердца, оказывает успокаивающее действие на центральную нервную систему.

Терпеновые группировки (изопреноидные цепи) входят в струк­туру многих сложных биологически активных соединений, таких как витамин А, абиетиновая кислота, сквален, каротиноиды и.д

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:

Стеролы содержатся в организме животных и человека, в расти­тельных и грибных клетках. Наиболее важным стеролом животных и человека является холестерол (С₂₇Н₄₅ОН), всегда находящийся в тка­нях и жидкостях человека и животных.

Холестерин (холестерол)

Холестерин - стероид гормональной природы, являющийся одно­атомным спиртом; проявляет свойства вторичного спир­та и алкена. В организме 30% холестерина содержится в свободном состоянии (эритроциты, желчь), 70% — в виде сложных эфиров с высшими насыщенными и ненасыщен­ными карбоновыми кислотами — ацилхолестеринов (в печени и др. органах). Общее содержание холестерина в организме около 210—250 г. В больших количествах со­держится в головном и спинном мозге, является компо­нентом клеточных мембран. Транспортируется липопротеинами, в которых и происходит его ацилирование. По­ступает в организм не только с пищей (яичный желток, мясо, печень, мозги), но и синтезируется в организме, главным образом в печени. Избыток или недостаток хо­лестерина приводит к серьезным заболеваниям. При на­рушении холестеринового обмена в случае избыточного содержания холестерина в организме человека происхо­дит его отложение на стенках кровеносных сосудов (арте­рий) в виде бляшек или в желчном пузыре в виде желчных камней. В первом случае развивается хроническое заболевание, называемое атеросклерозом, во втором — желчнокаменная болезнь. Организм синтезирует из холе­стерина необходимые для пищеварения желчные кисло­ты. Желчные кислоты предотвращают образование желч­ных камней и растворяют их.

Ситостерол и стигмостерол типичны для высших растений, а фукостерол найден у бурых водорос­лей. Эргостерол обнаружен 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 таурохолевую кислоты:

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.