ФОСФАТИДЫ

Перейти к: навигация, поиск

ФОСФАТИДЫ (син. фосфолипиды) — сложные эфиры многоатомных спиртов глицерина или сфингозина с высшими жирными кислотами и фосфорной кислотой. В состав Ф. входят также азотсодержащие соединения — холин, этаноламин или серин. Ф. обнаружены в составе тканей и клеток животных, растений и микроорганизмов как в свободном виде, так и в виде белково-липидных комплексов — липопротеидов (см.) и протеолипидов. Ф. входят в состав плазматической мембраны клетки и мембран клеточных органелл (ядер, митохондрий, эндоплазматической сети, лизосом и др.), где они образуют структурную основу мембраны — фосфатидный (фосфолипидный) бислой (см. Мембраны биологические).

Функция Ф. в организме многообразна и до конца не выяснена. Ф. или их отдельные представители играют важную роль в обеспечении постоянства структуры и нормального функционирования клеточных мембран, активации мембранных и лизосомных ферментов (см.), проведении нервных импульсов, свертывании крови, протекании иммунол. реакций, процессов пролиферации клеток и регенерации тканей, переносе электронов в дыхательной цепи, всасывании жиров и продуктов их расщепления и ресинтезе липидов в стенке кишечника (см. Жировой обмен). Наконец, особая роль принадлежит Ф. в формировании липопротеидных и протеолипидных комплексов. Ф. липопротеидов плазмы крови участвуют в транспорте триглицеридов (см.) и холестерина (см.), а входящие в состав липопротеидов высокой плотности фосфатиды лецитины (см.) являются субстратом реакции, катализируемой лецитин:холестерин(-ол)ацилтрансферазой (КФ 2.3.1.43), в ходе к-рой происходит этерификация холестерина. Большая часть эфиров холестерина плазмы крови образуется именно этим путем.

Недостаточное поступление в организм Ф. ведет к тяжелым нарушениям обмена веществ, развитию патол. состояний. Генетически обусловленные нарушения обмена Ф. являются причиной ряда наследственных болезней, таких как различного рода липидозы (см.), в т. ч. сфинголипидозы (см.).

В зависимости от того, какой многоатомный спирт участвует в образовании Ф.— глицерин (см.) или сфингозин (см.), Ф. делят на две группы: глицерофосфатиды (глицерофосфолипиды) и сфингофосфатиды (сфингофосфолипиды).

Основой глицерофосфатидов служат фосфатидные к-ты, содержащие, как правило, в «-положении молекулы глицерина остаток насыщенной и в р-положении — ненасыщенной жирной к-ты (см. Жирные кислоты). В зависимости от характера азотсодержащего соединения, присоединенного к фосфорной к-те, глицерофосфатиды, в свою очередь, делят на фосфатидилхолины (лецитины), фосфатидил этанол амины (кефалины) и фос-фатидилсерины. В состав нек-рых глицерофосфатидов — фосфатидил-инозитов — вместо азотсодержащего соединения входит не содержащий азота шестиатомный спирт инозитол, или инозит. Близки к глицерофосфатидам фосфатидали (плазмалогены, или ацетальфосфатиды), в молекуле к-рых одна из спиртовых групп глицерина связана не с остатком жирной к-ты, а с соответствующим ей альдегидом, образующим полуацетальную группировку (см. Плазмалогены) .

Особую группу глицерофосфатидов представляют дифосфатидилглицерины, их молекула состоит из двух остатков фосфатидных к-т, связанных с глицерином эфирными связями, образовавшимися между фосфатными группами фосфатидных к-т и альфа-спиртовыми группами глицерина. Одним из представителей дифос-фатидилглицеринов является кардиолипин, впервые выделенный из сердечной мышцы и входящий в состав мембран митохондрий всех тканей. Это пока единственный Ф. с установленными антигенными свойствами; кардиолипин используют в качестве антигена в реакции связывания комплемента при диагностике сифилиса (см. Вассермана реакция).

Сфингофосфатиды, к-рые называют также сфингомиелинами (см.) из-за их высокого содержания в миелиновых оболочках, имеют в своем составе аминоспирт сфингозин (реже — продукт его восстановления дигидросфингозин) с остатком жирной к-ты, присоединенным по аминогруппе; с гидроксильной группой сфингозпна в молекулах сфингомиелинов соединен остаток фосфорной к-ты, последняя связана эфирной связью с холином.

Приблизительно половина всех Ф. животного организма приходится на фосфатидилхолины, 20—40% — на фосфатидилэтаноламины и остальная часть — на другие глицеро- и сфингофосфатиды. Всюду, где содержатся Ф., им, как правило, сопутствует холестерин.

В молекуле Ф. можно выделить полярную «головку», образованную фосфорной к-той и азотсодержащим соединением (у фосфатидилинозитов — фосфорной к-той и инозитом) и несущую электрический заряд, и жирно-кислотные «хвосты», не несущие такого заряда. Благодаря этому у Ф., в отличие от триглицеридов, появляются гидрофильные свойства, хотя в целом гидрофобные свойства преобладают над гидрофильными.

Ф. представляют собой плохо кристаллизующиеся воскообразные вещества. На воздухе и на свету они окисляются. Ф. обладают растворимостью, характерной для липидов (см.), но в отличие от них образуют в воде мицеллярные структуры (липосомы). Ф. проявляют свойства поверхностно-активных соединений и являются хорошими эмульгаторами (см. Детергенты).

У человека наиболее богаты Ф. (в пересчете на сухую массу) ткани мозга и нервов — до 30%, в печени их содержится до 16%, почках — до 11%, сердце — до 10%, скелетных мышцах — ок. 3%. В плазме крови человека концентрация Ф. составляет 110—275 мг/100 мл, или 1,4—3,55 ммоль/л (по другим данным, 1,8—4,4 ммоль/л), причем основная масса Ф. находится в составе липопротеидов. Расчет общего содержания Ф. обычно проводится на основании определения липидного фосфора (см. Блура метод).

В СССР унифицированным методом определения общих Ф. в сыворотке крови по содержанию липидного фосфора является метод, в соответствии с к-рым Ф. осаждают трихлор-уксусной к-тои вместе с белками крови и фосфор определяют в полученном осадке колориметрически (см. Колориметрия) с молибденовокислым аммонием. Метод предложен в 1950 г. Зилверсмитом (A. Zilvers-mit) и Дейвисом (A. Davis). В норме концентрация липидного фосфора, определенная этим методом, у взрослых составляет 6,1 —14,5 мг/100 мл.

Биосинтез Ф. наиболее интенсивно протекает в печени, стенке кишечника, семенных пузырьках, яичниках, лактирующей молочной железе и др. и осуществляется при участии ряда ферментов и коферментов (АТФ и цитидинтрифосфорной к-ты, КоА). Помимо синтеза индивидуальных Ф. de novo в печени происходит образование фосфатидилхолинов путем метилирования фосфатидилэтаноламинов при участии S-аденозилметионина: фосфатидилэтаноламин + 3S-аденозилметионин —> фосфатидилхолин + 3S-аденозилгомоцистеин.

При декарбоксилировании фосфатидилсерина, протекающем при участии фосфатидилсерин-декарбоксилазы (КФ 4.1.1.65), образуется фосфатидилэтаноламин.

В целом для синтеза фосфатидилхолинов требуются большие количества метионина (см.) или холина (см.), потребность в к-рых в значительной степени покрывается за счет их поступления с пищей. При длительном питании продуктами с низким содержанием этих соединений образование фосфатидилхолинов в печени сокращается, вследствие чего развивается жировая инфильтрация печени (см. Липотропные вещества).

Распад Ф. наиболее интенсивен в кишечнике (расщепление пищевых Ф.) и печени, при этом могут образовываться продукты частичного или полного гидролиза Ф. Ферменты, расщепляющие Ф., называют фосфатидазами (фосфолипазами). Расщепление Ф. может проходить при участии нескольких фосфатидаз (их обозначают латинскими буквами: А, В, С и D), каждая из к-рых катализирует гидролитический разрыв строго определенной связи (R1 и R2 углеводородные радикалы):

Расщепление фосфатидов

Недостаток Ф. в организме способствует также развитию атеросклероза (см.), напротив, повышенное содержание их задерживает этот процесс. Указанное влияние Ф. на развитие атеросклероза осуществляется через образование липопротеидов высокой плотности — самого богатого Ф. класса липопротеидов, из тех, к-рые считаются антиатерогенными. В клинике рассчитывали коэффициент Ф/Х (фосфатиды/холестерин). Величина этого коэффициента заметно снижалась при атеросклерозе. Позже стали использовать более показательные коэффициенты, напр, отношение количества холестерина атерогенных липопротеидов низкой и очень низкой плотности к количеству холестерина липопротеидов высокой плотности.

Большое значение для установления места ферментного блока при сфинголипидозах имеет исследование фосфолипидного состава плазмы крови. Количественное определение Ф. амниотической жидкости используется с целью выяснения зрелости легких плода и риска развития синдрома дыхательной недостаточности. Для нормального функционирования легких новорожденного в них должны присутствовать сурфактанты (см.) — вещества, понижающие поверхностное натяжение в легочных альвеолах и тем самым предотвращающие их слипание. В состав сурфактантов входят Ф. Образование необходимых для нормальной жизнедеятельности количеств сурфактантов в легочной ткани плода завершается только к концу беременности, поэтому для недоношенного ребенка существует опасность развития синдрома дыхательной недостаточности. Низкая скорость образования сурфактантов может иметь место и при нормальных сроках беременности. В таких случаях на основании определения содержания лецитина в амниотической жидкости или величины отношения лецитины :сфингомиелины можно предсказать степень риска возникновения дыхательной недостаточности еще до рождения ребенка. Низкое содержание лецитина или низкая величина отношения лецитины: сфингомиелины (менее 1,8) в амниотической жидкости в конце беременности указывает на опасность возникновения асфиксии у новорожденного (см. Асфиксия плода и новорожденного) и требует принятия профилактических мер.



Библиогр.: Крепе E. М. Липиды клеточных мембран, JI., 1981; Руководство по клинической лабораторной диагностике, под ред. В. В. Меньшикова, е. 229, М., 1982; Уайт А. и др. Основы биохимии, пер. с англ., т. 1—2, М., 1981; Form and function of phospholipids, ed. by R. M. G. Dawson, Amsterdam — N. Y., 1973; Holub B. J. a. Kuksis A. Metabolism of molecular species of diacyl-glycerophospholipids, Advanc. Lipid Res., v. 16, p. 1, 1978.


Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание


Рекомендуемые статьи