Определение жирных кислот

Жирные кислоты состоят из углеводородных цепей, оканчивающихся группами карбоновых кислот. Жирные кислоты и связанные с ними производные являются основными компонентами липидов. Длина и степень насыщения углеводородной цепи сильно варьируются между каждой жирной кислотой и определяют соответствующие физические свойства (например, температуру плавления и текучесть). Кроме того, жирные кислоты ответственны за гидрофобный свойства (нерастворимые в воде) проявляются липидами.

Функция жирных кислот

Жирные кислоты играют важную роль в: 1) путях передачи сигнала; 2) сотовые источники топлива; 3) состав гормонов и липидов; 4) модификация белков; и 5) накопление энергии в жировой ткани ткань (специализированные жировые клетки) в форме триацилглицеролов.

Биологическая Сигнализация

Жирные кислоты участвуют в широком спектре биологических сигнальных путей. После приема в пищу полиненасыщенных липидов продукты перекисного окисления липидов могут выступать в качестве предшественников мощных сигнальных медиаторов. Некоторые примеры такой передачи сигналов включают продукцию эйкозаноидов, перекисное окисление ЛПНП и модуляцию метаболических и неврологических путей.

Особое значение имеет роль жирных кислот в образовании эйкозаноидов, которые представляют собой группу сигнальных молекул, участвующих в иммунном ответе. Эйкозаноиды состоят из полиненасыщенных жирных кислот с 20 атомами углерода, которые образуют предшественники различных молекул, ответственных за агрегацию тромбоцитов, хемотаксис и факторы роста. Употребление в пищу полиненасыщенных жирных кислот также может привести к перекисному окислению ЛПНП. Когда перекисные ЛПНП поглощаются макрофагами, результирующая иммунная активация может привести к развитию атеросклероза. Кроме того, увеличение потребления холестерина, насыщенных и трансжирных кислот было связано с развитием некоторых сердечно-сосудистых заболеваний.

В отличие от негативных эффектов холестерина ЛПНП, насыщенных и трансжирных кислот, потребление как мононенасыщенных, так и полиненасыщенных жирных кислот ω-3 и ω-6 связано с противовоспалительным действием. В частности, эти жирные кислоты увеличивают поглощение циркулирующих ЛПНП печень и уменьшить активацию лейкоцитов и реактивность тромбоцитов, пролиферацию лимфоцитов и кровь давление. Кроме того, полиненасыщенные жиры также необходимы для нормального роста и развития, а также для регулирования остроты зрения и познания в Центральная нервная система, Дополнительные положительные эффекты полиненасыщенных жирных кислот наблюдались в отношении ингибирования рака клетка пролиферация и противоопухолевые эффекты на животных моделях.

Метаболизм жирных кислот как источника топлива

Метаболизм жирных кислот включает поглощение клетками свободных жирных кислот через белки, связывающие жирные кислоты, которые транспортируют жирные кислоты внутриклеточно из плазматическая мембрана, Свободные жирные кислоты затем активируются через ацил-КоА и транспортируются к: 1) митохондрии или пероксисомы, которые должны быть преобразованы в АТФ и нагреваться как форма энергии; 2) облегчить ген выражение через привязку к транскрипция факторы; или 3) эндоплазматическая сеть для этерификации в различные классы липидов, которые могут быть использованы в качестве накопителя энергии.

При использовании в качестве источника энергии жирные кислоты выделяются из триацилглицерина и перерабатываются в двухуглеродные молекулы, идентичные тем, которые образуются при расщеплении глюкозы; кроме того, молекулы с двумя атомами углерода, образующиеся в результате расщепления жирных кислот и глюкозы, используются для выработки энергии по одним и тем же путям. Глюкоза также может превращаться в жирные кислоты в условиях избытка глюкозы или энергии внутри клетки.

Хранилище энергии

Жирные кислоты также используются в качестве формы накопления энергии в виде жировых капель, состоящих из гидрофобного триацилглицерина в специализированных жировых клетках, называемых адипоцитами. При хранении в таком виде жирные кислоты являются важными источниками тепловой и электрической изоляции, а также защиты от механического сжатия. Жирные кислоты являются предпочтительной формой накопления энергии по сравнению с глюкозой, поскольку они производят примерно в шесть раз больше полезной энергии. Хранение в форме молекул триацилглицерина состоит из трех цепей жирных кислот, прикрепленных к глицерин молекула.

Формирование клеточной мембраны

Одной из наиболее важных функций жирных кислот является образование клеточная мембрана, который охватывает все клетки и связанные внутриклеточные органеллы. В частности, клеточные мембраны состоят из фосфолипид бислой, состоящий из двух цепей жирных кислот, связанных с глицерином и гидрофильный фосфатная группа соединен с меньшим гидрофильным соединением (например, холином). Таким образом, каждая молекула фосфолипида имеет гидрофобный хвост, состоящий из двух цепей жирных кислот и гидрофильной глава состоит из фосфатной группы. Клеточные мембраны образуются, когда два фосфолипидных монослоя связываются с хвостами, соединяющимися в водной среде. решение создать фосфолипидный бислой.

Модификация белка

Жирные кислоты играют несколько важных ролей благодаря их взаимодействию с различными белками. Ацилирование белков является важной функцией полиненасыщенных жирных кислот, так как оно является критическим для закрепления, свертывания и функционирования множества белков. Кроме того, жирные кислоты также могут взаимодействовать с различными ядерными рецептор белки и способствуют экспрессии генов, так как несколько комплексов жирных кислот и белков функционируют как факторы транскрипции. Таким образом, было обнаружено, что жирные кислоты регулируют транскрипцию генов, связанных с метаболизмом, клеточной пролиферацией и апоптоз.

Типы жирных кислот

Ненасыщенные жирные кислоты (полиненасыщенные и мононенасыщенные)

Мононенасыщенные жирные кислоты содержат одну углерод-углеродную двойную связь, которая может быть обнаружена в разных положениях в цепи жирных кислот. Большинство мононенасыщенных жирных кислот имеют длину от 16 до 22 атомов углерода и содержат двойную цис-связь, что означает, что атомы водорода ориентированы в одном направлении, что приводит к изгибу молекулы. Кроме того, цис-конфигурация связана с термодинамической нестабильностью и, следовательно, с более низкой температурой плавления по сравнению с транс и насыщенными жирными кислотами.

Полиненасыщенные жирные кислоты содержат более одной двойной связи. Когда первая двойная связь расположена между третьим и четвертым или шестым и седьмым атомами углерода от углерод-кислородной связи, они обозначаются как ω-3 и ω-6 жирные кислоты, соответственно. Полиненасыщенные жирные кислоты производятся только растениями и фитопланктон и необходимы для всех высших организмов.

насыщенный

Насыщенные жирные кислоты насыщены водородом, и большинство из них представляют собой прямые углеводородные цепи с четным числом атомов углерода. Наиболее распространенные жирные кислоты содержат 12-22 атома углерода.

Длинная цепочка

Длинноцепочечные жирные кислоты (С16 и выше) могут быть либо насыщенными, либо моно- / полиненасыщенными в зависимости от наличия одной или нескольких двойных связей в углеродной цепи. Олеат является наиболее распространенной длинноцепочечной мононенасыщенной жирной кислотой с длиной цепи 18 атомов углерода и двойной связью, расположенной между С9 и С10 от метильного конца (С18: 1n-9). Кроме того, длинноцепочечные жирные кислоты нерастворимы в воде и циркулируют через плазму в виде этерифицированного комплекса, триацилглицеринов или неэтерифицированных форм, слабо связанных с альбумином.

Структура жирных кислот

Жирные кислоты состоят из углеродных цепей, содержащих метильную группу на одном конце и карбоксильная группа на другом. Метильная группа называется омега (ω), а атом углерода, расположенный рядом с карбоксильной группой, называется «α» углеродом, за которым следует «β» углерод и т. Д. Молекулы жирных кислот также имеют две химически различные области: 1) длинная гидрофобная углеводородная цепь, которая не обладает высокой реакционной способностью; и 2) карбоксильная (-COOH) группа, которая является гидрофильной и очень реакционноспособной. В клеточной мембране образуются практически все жирные кислоты ковалентные связи с другими молекулами через группы карбоновых кислот.

викторина

1. Ненасыщенные жирные кислоты и насыщенные кислоты различаются на основе:A. Длина углеводородной цепи.B. Количество атомов углерода в цепи жирных кислот.C. Наличие двойной связи в углеводородной цепи.D. Недостаток гидрофильной фосфатной группы.

Ответ на вопрос № 1

С верно. Ненасыщенные жирные кислоты содержат по меньшей мере одну двойную связь, тогда как насыщенные жирные кислоты «насыщены» водородом.

2. Что из перечисленного НЕ является функцией жирных кислот:A. Иммунная регуляцияB. Клеточная мембранаC. Экспрессия геновD. Только B и CE. Ни один из вышеперечисленных

Ответ на вопрос № 2

Е верно. Все перечисленные системы требуют жирных кислот.

3. Короткоцепочечные жирные кислоты получают из:A. Растения и фитопланктонB. Бактериальные метаболитыC. Кокосовое маслоD. Животные жиры

Ответ на вопрос № 3

В верно. Короткоцепочечные жирные кислоты получают из конечных продуктов бактерии колонизация кишечника.

Ссылки

  • Alberts, Bruce, et al. (2002). Молекулярная биология клетки, 4-й. редактор Гирлянда Наука: Нью-Йорк.
  • Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. (2002). биохимия, 5-е изд. Фриман: Нью-Йорк.
  • Эрик Дупл, Мартина Глориан и Клод Форести. (2000). Регуляция транскрипции генов жирными кислотами. Журнал биологической химии. 275 (40): 30749–30752.
  • Rustan, Arild C и Drevon, Christian A. (2005). Жирные кислоты: структуры и свойства. Энциклопедия наук о жизни. Джон Вили и сыновья: Осло, Норвегия.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *