Cтраница 2
Теперь понятно, что это связано с источниками их получения - четные кислоты были впервые выделены из природных объектов. Нечетные кислоты с числом углеродных атомов больше 10 химики в природе не находили, их приходилось синтезировать в лабораториях, и называли их просто по названию соответствующего углеводорода. В течение долгого времени такие кислоты не представляли большого интереса; в соответствии с важностью четных и нечетных кислот для живых организмов им посвящено неодинаковое число исследований: свойства четных кислот изучены значительно лучше, чем нечетных, и это, естественно, нашло отражение в химической литературе. [16]
Какова может быть эта роль. Об этом свидетельствует хотя бы то, что каждый год публикуются десятки работ, посвященных нечетным кислотам, присутствующим в живых организмах. [17]
Если внимательно посмотреть на схему синтеза, то легко заметить, что четность цепи будет зависеть от самого первого ее фрагмента. Обычно это ацетил - КоА с двумя атомами углерода-один из самых распространенных участников обменных процессов в организмах. В том случае, когда в первом фрагменте будет нечетное число атомов углерода, начнут синтезироваться исключительно нечетные кислоты. Значит, ферментную систему можно обмануть, подсунув 1 ей нечетный первый фрагмент. Именно так был поставлен эксперимент с мышами, которым вводили внутривенно или добавляли в пищу пропионовую кислоту или ее производные: синтез при этом начинался не с ацетил -, а с про-пионил - КоА с тремя атомами углерода. Нечетные кислоты синтезируются и при введении в организм больших количеств производных валериановой кислоты. [18]
Итак, наращивая цепочку всегда на два атома, мы получаем четные кислоты, преобладающие в живых тканях. Но ведь точно таким же образом можно получать и нечетные кислоты: ведь они тоже отличаются друг от друга на два звена в цепи. Действительно, ферментная система, как выяснилось, умеет в равной степени хорошо строить как четные, так и нечетные кислоты: механизм-то ведь совершенно одинаковый. [19]
Второй довод против нечетных был довольно неожиданным. Уже давно было известно, что высшие жирные кислоты очень похожи по своим свойствам и разделить их чрезвычайно трудно. Исследование смесей, содержащих две соседние четные кислоты, показало, что во многих отношениях такие смеси ведут себя как индивидуальные вещества и имитируют промежуточную нечетную кислоту. Так, на кривой плавления смесей пальмитиновой С16Н32О2 и стеариновой С18Н3бО2 кислот имеются два излома. Один из них, отвечающий равному количеству каждой кислоты, соответствует молекулярному соединению или комплексу, который состоит из одной молекулы пальмитиновой кислоты и одной молекулы стеариновой. [20]
Если внимательно посмотреть на схему синтеза, то легко заметить, что четность цепи будет зависеть от самого первого ее фрагмента. Обычно это ацетил - КоА с двумя атомами углерода-один из самых распространенных участников обменных процессов в организмах. В том случае, когда в первом фрагменте будет нечетное число атомов углерода, начнут синтезироваться исключительно нечетные кислоты. Значит, ферментную систему можно обмануть, подсунув 1 ей нечетный первый фрагмент. Именно так был поставлен эксперимент с мышами, которым вводили внутривенно или добавляли в пищу пропионовую кислоту или ее производные: синтез при этом начинался не с ацетил -, а с про-пионил - КоА с тремя атомами углерода. Нечетные кислоты синтезируются и при введении в организм больших количеств производных валериановой кислоты. [21]
Примерно те же рассуждения применимы и для объяснения четно-нечетного эффекта у карбоновых кислот, хотя конкретный механизм упаковки их молекул в кристаллах иной, а кристаллическая решетка выглядит, пожалуй, красивее, чем углеводородная. Основная часть молекулы карбо-новой кислоты-это та же зигзагообразная цепочка метале-новых групп - СН2 -, так что молекулы в кристалле также образуют частокол из параллельных цепочек. Но если на одном из концов такой цепочки находится та же метальная группа - СН3, что и в предельных углеводородах, то на другой расположена карбоксильная группа - СООН. А две такие группы могут притягиваться друг к другу за счет водородных связей гораздо сильнее, чем метальные или мети-леновые группы. Поэтому в кристаллах карбоновых кислот молекулы образуют парные слои, в которых они располагаются наклонно относительно плоскости, разделяющей два соседних слоя, причем угол наклона зависит от четности молекулы, т.е. от того, смотрят ли концевые группы СН3 и СООН в одну или в разные стороны относительно оси молекулы. Предполагают, что именно разный угол наклона определяет неодинаковую энергию взаимодействия между слоями четных и нечетных кислот. Лишняя водородная связь, да еще умноженная на огромное число молекул в слое, существенно упрочняет кристаллическую решетку. [22]