ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Биологическое значение липидов из "Химия биологически активных природных соединений" К оценке биологической роли липидов, особенно полярных липидов (фосфолипиды, сфинголипиды, гликолипиды), в последнее время подходят с позиций их участия в построении и функционировании клеточных мембран. [c.380] Полярные липиды рассматривают как динамические компоненты мембран, которые подвергаются процессам катаболизма и биосинтеза. Тонкая сбалансированность этих реакций обеспечивает замечательное постоянство и стабильность организации мембран [320]. [c.380] С участием мембран и присутствующих в них липидов осуществляется ряд важнейших биохимических клеточных процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организма транспортные, энергетические процессы и другие. Так, полагают, что мембранные липиды принимают участие в транспортировке ионов и различных молекул через стенки клетки и субклеточных частиц [321]. [c.380] Различают несколько типов переноса ионов и молекул через мембрану. [c.380] Отсутствие достоверных данных о молекулярной организации биологических мембран не позволяет однозначно определить механизм транспортных процессов, однако участие в них липидов не вызывает сомнения. [c.380] Наиболее интенсивно изучается активный перенос ионов N3+ и К+ через плазматическую мембрану [302]. Сущность этого явления состоит в том, что внутриклеточная жидкость имеет высокое содержание ионов К+ и низкое содержание ионов 1Ыа+, во внеклеточной среде, наоборот, выше содержание ионов Ма+. Для поддержания указанных градиентов концентраций моновалентных катионов и, особенно, для их восстановления после деполяризации мембраны обязательно должно происходить удаление из клетки ионов Ыа+ и активное всасывание в клетку ионов К . Эта система транспорта, сосредоточенная в плазматической мембране, называется натриевым насосом . Энергия, необходимая для активного транспорта ионов Ыа+ против градиента концентрации, обеспечивается расщеплением АТФ (до АДФ и неорганического фосфата). Подобный распад АТФ катализируется ферментом—(Ка+-1-К )-активированной АТФ-азой. [c.380] Ряд экспериментальных данных строго подтверждает необходимость фосфолипидов для осуществления активного транспорта моновалентных катионов через мембрану. Исследования, выполненные на искусственных и природных мембранах, показали, что проницаемость биологических мембран для ионов и молекул в значительной мере определяется составом липидов и структурой их гидрофобных и гидрофильных компонентов. Барьерные свойства мембран зависят от природы углеводородной цепи фосфолипидов, взаимодействия фосфолипида и холестерина и химической природы полярных головок фосфолипидов, с уменьшением длины цепи жирнокислотных остатков фосфолипидов или увеличением степени их ненасыщенности увеличивается подвижность цепей, что в свою очередь повышает скорость диффузионных процессов, а также транспорт молекул-переносчиков. При взаимодействии фосфолипидов с холестерином уменьшается площадь фосфолипидов и, следовательно, их проницаемость. Природа полярных головок также влияет на проницаемость биологических мембран. Эффект ионной проницаемости зависит от заряда фосфолипида. Например, в грамположительных бактериях фосфатидилглицерин (заряжен отрицательно) селективно пропускает катионы и протоны, а лизилфосфатидилглицерин (заряжен положительно) —анионы. [c.381] От мембран неотделимы сложные системы ферментативных реакций. Ферменты, катализирующие эти реакции, локализованы в мембранах и для функционирования многих из них необходимы липиды. Так, внутренние мембраны митохондрий содержат ферменты, включающиеся в цепь транспорта электронов и сопряженное с ней окислительное фосфорилирование. [c.381] Многие ферментные комплексы цепи транспорта электронов в митохондриях могут быть выделены в виде дискретных липопротеидов, в состав которых включаются фосфолипиды [323]. Удаление фосфолипидов из этих липопротеидов сопровождается потерей ферментативной активности. Добавление очищенных фосфолипидов и убихинона восстанавливает активность. Степень реактивации в каждом случае пропорциональна количеству фосфолипидов, связанных в митохондрии. [c.381] Причины включения фосфолипидов в качестве одного из основных компонентов в подобные ферментные комплексы неизвестны. Полагают, что они могут способствовать определенной ориентации индивидуальных ферментов активными центрами друг к другу, благодаря чему создаются условия для проявления их максимальной активности. Кроме того, среди белков цепи переноса электронов могут присутствовать водорастворимые и водонерастворимые белки, которые при помощи фосфолипидов могут соединяться в единую функциональную систему. Фосфолипиды могут создавать неводную фазу в определенных участках клеточной среды. Считают [323], что процесс окислительного фосфорилирования в митохондриях протекает в безводном липидном матриксе и что фосфолипиды необходимы для создания среды с низкой диэлектрической постоянной. [c.381] Полной ясности о значении фосфолипидов для функционирования ферментных систем, которые с ними связаны, до сих пор нет. Однако для этого безусловно важны такие свойства фосфолипидов, как способность образовывать мицеллы и сочетание гидрофобных и гидрофильных компонентов в их молекулах. [c.382] Фосфолипиды вовлекаются в ферментные реакции, приводящие к биосинтезу макромолекулярных компонентов бактериальных клеток (ли-пополисахаридов). [c.382] Значение фосфолипидов как субстратов, поставляющих энергию, не столь значительно здесь главную роль играют нейтральные липиды, которые являются одним из наиболее важных энергетических источников организма. [c.382] Предполагают, что фосфолипиды выполняют определенную роль в механизме передачи нервного импульса [324], в биосинтезе белка высказан ряд предположений об участии их в функционировании головного мозга, зрительном акте и т. д. [c.382] Многочисленные исследования посвящены вопросам метаболизма липидов в норме и патологии в различных тканях [296, 297, 325]. [c.382] Значительное внимание уделяется изучению обмена липопротеидов, поскольку с нарушением его связано заболевание атеросклерозом [325]. По-видимому, первичным субстратом, вызывающим атеросклеротлческие поражения сосудов, служат атерогенные липопротеиды (fS- и пре-Р-липопротеиды), уровень их в крови является главной причиной в развитии атеросклероза. В свою очередь содержание р- и пре-1р-липопротеидов в крови зависит от влияния многих факторов — генетических, гормональных, эмоциональных, возрастных и т. д. [c.382] Установлено, что липиды нормальных тканей и опухолей не отличаются по качественному составу, т. е. не существует липидов, специфичных для опухоли, как полагали ранее. Однако отмечено существенное различие во внутриклеточном распределении фосфолипидов в опухолевых и нормальных тканях. В субклеточных фракциях опухолей нарушается специфическое распределение фосфолипидов, характерное для нормальных тканей их состав выравнивается и становится близким к фосфолипидному составу клетки в целом, т. е. происходит дедифференцировка мембран. Причиной ее, по-видимому, является нарушение биосинтеза лиоидов и, возможно, связанные с ним изменения скоростей обмена отдельными фосфолипидами между мембранными структурами. Кроме того, наблюдается появление фосфолипидов с необычным распределением жирных кислот. Со структурой биологических мембран и, следовательно, косвенно с присутствующими в них липидами связывают действие анестетиков, лекарственных препаратов. Однако неизвестно, выполняют ли липиды при этом пассивную или активную роль. [c.382] Фосфолипиды влияют на процессы кроветворения, способствуют фагоцитозу лейкоцитов и регулируют действие гемолитических ядов, влияют на работу сердечной мышцы и т. д. [c.382] Концентраты фосфолипидов применяют в медицинской практике для лечения атеросклероза, в качестве общетонизирующего средства. Липиды используют в пищевой промышленности в качестве антиоксидантов и эмульгаторов, в кондитерском производстве, в косметике, животноводстве и т. д. [c.382] Липиды выполняют многообразные функции в жизнедеятельности организма и роль МХ, по-видимому, более значительна, чем предполагали ранее. [c.382] Вернуться к основной статье