Физиологически важные жирные кислоты

В тканях человека и животных найдено около 200 жирных кислот (ЖК). Физиологиче­ское значение имеют приблизительно 20 ЖК. Они содержат четное число углеродных атомов, главным образом, от 12- 24, с преобладанием 16-18. Примерно ³ /₄всех ЖК являются непредельными. В растворах углеводородная цепь ЖК может образовывать бесчис­ленные количества конформаций, вплоть до клубка (глобулы). Изомерия ненасыщенных ВЖК обусловлена двумя причинами – расположением заместителей и положением двойной связи, которая, как правило, является изолированной. Благодаря наличию кратных связей, у ВЖК наблюдается один из видов пространственной или геометрической изомерии – цис-транс-изомерия.

Если радикалы находятся по одну сторону относительно π-связи в пространстве – цис-изомер, если заместители расположены по разные стороны π-связи – транс-изомер:

СН₃ СН₃ СН₃ Н

С = С С = С

Н Н Н СН₃

Рис. 2. Цис-изомер транс-изомер

Природные ненасыщенные ЖК имеют цис-конфигурацию, что приводит к сильному изгибу алифатической цепи.

СОО^-

¹СОО^-

(СН₂)₇

⁹ СН СН

║ 120⁰ ║

СН СН

(СН₂)₇ 110⁰

¹⁸ СН₃

СН₃

Рис. 3. Цис-форма олеиновой кислоты

 

Полиеновые ВЖК имеют несколько изгибов цепи и такие молекулы обладают большей жесткостью:

Рис. 4. Структура полиеновой ВЖК (арахидоновой)

 

При температуре тела насыщенные жирные кислоты находятся в твёрдом состоянии, а ненасыщенные в жидком (таб. 2).

 

Табл. 3

Температура плавления некоторых ВЖК

ВЖК	Температура плавления
Стеариновая	+69,5
Олеиновая	+13,4
Линолевая	-5
Линоленовая	-11
Арахидоновая	-49,5

Функции жирных кислот

1. ВЖК входят в состав фосфолипидов (ФЛ) и гликолипидов клеточных мембран. Соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в составе мембранных структур определяет текучесть, фазовые состояния и другие физико-химические характеристики мембран.

2. ВЖК выполняют функцию клеточного топлива (окисление 1 молекуля С16:0 даёт 130 молекул АТФ). ВЖК запасаются в виде нейтральных жиров, триацилглицеринов (ТАГ).

З. Полиеновые ВЖК имеют в своем радикале более 2-х кратных (ненасыщенных) связей (напр., С18:2, С18:3 (α-линоленовая)) и являются для организма человека незаменимыми, витаминоподобными веществами эссенциального (пищевого) происхождения, поступающими, главным образом, в составе растительных масел (преимущественно ω6 ряд) и рыбьего жира (преимущественно ω3 ряд). Из линолевой кислоты в небольшом количестве в организме может достраиваться γ-арахидоновая кислота, которая служит субстратом в синтезе мощных биорегуляторов – тканевых гормонов (простагландинов, лейкотриенов). Однако, количество достраиваемой γ-арахидоновой кислоты недостаточно для покрытия нужд организма человека и поэтому основная ее часть должна поступать с пищей.

Полиеновые ВЖК: С18:2, С18:3, и С20:4 составляют по физиологической классификации витамин F (от fat – жир).

 

2. Химические свойства ВЖК: образование солей, реакция этерификации с образованием тиоэфиров (ацилКоА)

При взаимодействии ВЖК с щелочами образуются соли жирных кислот – мыла:

 

Пальмитат натрия (твердое мыло)

С₁₅Н₃₁СООН + КОН → С₁₅Н₃₁СООК + Н₂О

Пальмитат калия (жидкое мыло)

 

Реакция этерификации ВЖКсопровождается активацией ВЖК и получениемАцилКоА. Реакция происходит на наружной поверхности мембраны митохондрий при участии АТФ, коэнзима A (HS-KoA) и ионов Mg²⁺. Катализируется ферментом ацил-КоА-синтетазой: