第九章脂类

第九章脂类,主讲李凤丽,1.什么是脂类内？2.你了解的脂类有哪些？3.脂类对我们有什么用？4.本次课我们将学习有关脂类的哪些知识？重点掌握哪些知识？,生物膜,1.脂类的概念；2.甘油三酯的结构；3.必需脂肪酸的概念、种类和生物学意义；4.卵磷脂及脑磷脂的结构和生物学意义；5.甾族化合物的基本结构及常见的甾族化合物的生物学意义,重点掌握：,广泛存在于动植物体内的不溶于水而易溶于有机溶剂的一类重要有机化合物。,一、脂类,脂类,油脂,类脂,油,脂肪,磷脂、甾族化合物,结构或理化性质上类似油脂的化合物,二、脂类的功能,(一) 脂肪的功能,1.储能和供能,脂肪是疏水性的，储存时几乎不结合水，所占体积小，是同重量糖所占体积的1/4，但1克脂肪在体内完全氧化所释放的能量是同重量的糖或蛋白质的2倍多。,2提供营养必需的脂肪酸,脂肪可分解成甘油和脂肪酸。有些脂肪酸，是人体需要而不能合成或合成量不足的，这些脂肪酸称为必需脂肪酸。主要有亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。,亚麻酸可以转化成DHA和EPA,DHA（二十二碳六烯酸）“脑黄金”,DHA是大脑细胞形成发育及运作不可缺少的物质基础，同时也能活化衰弱的视网膜细胞，从而起补脑健脑及提高视力，防止近视眼的作用。,EPA（二十碳五烯酸）“血管清道夫”,具有帮助降低胆固醇和甘油三酯的含量，促进体内饱和脂肪酸代谢。从而起到降低血液粘稠度，增进血液循环，提高组织供氧而消除疲劳。防止脂肪在血管壁的沉积，预防动脉粥样硬化的形成和发展、预防脑血栓、脑溢血、高血压等心血管疾病。,3促进脂溶性维生素的吸收,脂肪可作为脂溶性维生素的溶剂，因此脂肪能促进脂溶性维生素A、D、E、K的吸收利用。,4维持体温和保护内脏,脂肪是热的不良导体，储存在皮下的脂肪组织能防止热量的散失，保持体温；内脏周围的脂肪组织能缓冲机械冲击，使内脏器官免受损伤。,（二）类脂的功能,1构成生物膜,磷脂和胆固醇是所有生物膜的重要成分，其所具有的亲水头部和疏水尾部构成生物膜脂质双分子层结构的基本骨架。不仅为镶嵌膜蛋白提供了基质，也构成了细胞的通透性屏障，从而维持了细胞正常的结构与功能。,极性头,非极性尾,生物膜,2转变成重要的生理活性物质,胆固醇在体内可转化成胆汁酸、维生素D3、性激素及肾上腺皮质激素等重要的生理活性物质。,问题1.脂类包括？,脂类,油脂,类脂,问题2.固态或半固态的脂类？,脂肪,问题3.液态的脂类？,油,第一节 油脂,一、油脂的组成、结构和命名,从化学结构上，油脂属于羧酸酯，天然油脂主要是由1分子甘油和3分子脂肪酸形成的酯。,+,注意：R、 R 、R可以相同，也可以不同,R= R =R,单三酰甘油酯,R R R,混三酰甘油酯,天然油脂中的脂肪酸的特点,1、碳链多为线状少有支链,油脂的命名法（自己看）,亚油酸,CH3(CH2)4CHCHCH2CH=CH (CH2)7COOH,CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH,亚麻酸,2、分子中碳原子数多为偶数，以含16和18个碳原子的脂肪酸最为常见。比如：软脂酸（十六碳酸） 硬脂酸（十八碳酸） 油酸（9-十八碳烯酸）,3、不饱和脂肪酸多为含13个C=C双键。比如：油酸（9-十八碳烯酸）亚油酸（9,12-十八碳二烯酸）亚麻酸（ 9,12，15-十八碳三烯酸）,4、脂肪酸的不饱和程度越高，其熔点越低。 （较低温下易是液态）,二、油脂的性质,维生素E,芝麻酚,胡萝卜素,1.水解,一切油脂都能在酸、碱或酶（如胰脂酶）的作用下发生水解反应。1mol油脂水解生成1mol甘油和3mol脂肪酸。,H2O,+,+,皂化反应,脂肪酸钠,亲水基,亲油基,使1克油脂完全皂化所需的KOH的毫克数称为皂化值，其大小与油脂的平均分子量成反比。,皂化值,平均分子量,2、加成：含有不饱和脂肪酸的油脂，其分子中的C=C双键可以与氢、卤素等进行加成反应。,(1)加氢: 又叫油脂的硬化,(2)加碘：100克油脂所能吸收碘的克数叫作碘值。,碘值可以定量反映油脂的不饱和程度，和油脂的不饱和程度成正比。,牛油的碘值为3040，豆油的碘值为124136，这说明了什么？,思考题：,常见油脂中脂肪酸的含量()和皂化值、碘值,3、酸败,油脂在空气中久置，出现变质而产生难闻的气味，这种变化叫做酸败。油脂的酸败程度可用酸值表示。,影响油脂酸败的因素,1.水分：含水量超过0.2%，含水量越高，水解速度就越快，油脂就会迅速酸败变质，失去食用价值。2.杂质：通常油脂中杂质含量超过0.2%时，就容易引起油脂分解酸败，杂质含量越多，油脂水解酸败速度就越快，也就越容易促使油脂酸败变质，失去食用价值。3.空气空气中的氧是引起油脂氧化变质（自动氧化）的主要因素。4.温度：温度越高，高温时间越长，油 不饱和脂肪酸结构脂酸败变质就越快5.日光：油脂暴露于日光中时，在紫外光的照射下，常能形成少量臭氧。,油脂酸败的后果,1.产生一些难闻的气味。2.食用酸败严重的油脂会引起极性或慢性中毒。,中和1克油脂中游离脂肪酸所需KOH的毫克数称为油脂的酸值。酸值大于6.0的油脂不宜食用。,不同油脂的皂化值、碘值和酸值不同。他们是分析油脂品质的3个重要指标，常见的油脂的正常值如课本表9-2所示。国家对不同油脂的皂化值、碘值和酸值有一定的要求，符合国家规定标准的油脂才可供药用和食用。,注意,第二节 磷脂,磷脂最早由Uauquelin于1812年从人脑中发现，由Gobley于1844年从蛋黄中分离出来，并于1850年按希腊文lekithos（蛋黄）命名为Lecithin（卵磷脂）。磷脂从商品化生产至今有70余年的历史，迄今认为的最为丰富的大豆磷脂是1930年在德国发现并逐步实现商业化生产的。二十世纪七十年代以来欧美等国就开始用此类保健品，在美国，卵磷脂类保健品总销量仅次于复合维生素和维生素E而名列第三。 据资料显示，世界大豆磷脂年产量约14万吨。美国和西欧占世界大豆磷脂总产量的60%，主要生产厂家为美国和德国的主流大公司。,磷脂的发现,1.乳化作用磷脂可以分解过高的血脂和过高的胆固醇，清扫血管，使血管循环顺畅，被公认为“血管清道夫”。磷脂还可以使中性脂肪和血管中沉积的胆固醇乳化为对人体无害的微粒，溶于水中而排出体外，同时阻止多余脂肪在血管壁沉积，缓解心脑血管壁的压力。拿心脑血管疾病来说，日常饮食中肉类摄取过多，造成胆固醇、脂类沉积于血管壁，导致血管通道狭窄，引发高血压。血液中的血脂块及脱落的胆固醇块遇到血管窄小位置，被卡住通不过，就造成了堵塞，形成栓塞。而磷脂强大的乳化作用可乳化血管内沉积在血管壁上的胆固醇及脂类，形成乳白色液体，排出体外。,磷脂的作用,2.增殖作用人体神经细胞和大脑细胞是由磷脂所构成的细胞薄膜包覆，磷脂不足会导致薄膜受损，造成智力减退，精神紧张。而磷脂中所含的乙酰基团进入细胞间隙与胆碱结合，形成乙酰胆碱。乙酰胆碱则是各种神经细胞和大脑细胞间传递信息的信号分子，可以加快神经细胞和大脑细胞间信息传递的速度，增强记忆力，预防老年痴呆。,磷脂的作用,3.活化细胞磷脂是细胞膜的重要组成部分，肩负着细胞内外物质交换的重任。如果人每天所消耗的磷脂得不到补充，细胞就会处于营养缺乏状态，失去活力。人的肝脏能合成一些磷脂，但大部分是从饮食中摄取的，特别是三四十岁以后。,磷脂的作用,根据醇骨架不同,甘油磷脂,鞘磷脂 （神经磷脂）,一、卵磷脂,卵磷脂是生命的基础物质，人类生命自始至终都离不开它的滋养和保护。卵磷脂存在于每个细胞之中，更多的是集中在脑及神经系统、血液循环系统、免疫系统以及肝、心、肾等重要器官。,卵磷脂被誉为与蛋白质、维生素并列的“第三营养素”。,磷脂最早是由Uauquelin于1812年从人脑中发现，Golbley于1844年从蛋黄中分离出来，并于1850年按照希腊文lekithos（蛋黄）命名为Lecithin（卵磷脂）。1861年Topler又从植物种子发现了磷脂的存在。1925年Leven将卵磷脂（磷脂酰胆碱）从其他磷脂中分离出来。而迄今为止最为丰富的大豆磷脂是在1930年发现的。磷脂和蛋白质是构成细胞膜的最主要成分。上世纪九十年代以来，磷脂研究在生命科学和脑科学领域已经取得了显著的成效,研究进展,磷脂酸,来自甘油,来自脂肪酸,来自脂肪酸,来自磷酸,与含有羟基的胆碱、胆胺、肌醇等结合,卵磷脂：,胆碱成分,胆碱,油脂,生物膜,脂肪酸,脂肪酸,磷 酸,甘 油,磷脂酸,磷脂酸即是甘油与脂肪酸的酯，又是甘油和磷酸的酯,磷脂酸,来自甘油,来自脂肪酸,来自脂肪酸,来自磷酸,与含有羟基的胆碱、胆胺、肌醇等结合,甘油磷脂,卵磷脂：,胆碱成分,胆碱,卵磷脂的存在形式及功能,卵磷脂主要存在与脑组织、肝、肾上腺、红细胞中，尤其在蛋黄中含量较为丰富。卵磷脂是白色的蜡状固体，不溶于水，易溶于乙醚、乙醇及三氯甲烷。卵磷脂不稳定，在空气中易被氧化变为黄色或棕色。卵磷脂及其合成原料能促进三酰甘油向肝外组织转运，常用作抗脂肪肝的药物。,卵磷脂水解产物有哪些？,卵磷脂完全水解可得到甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱4种产物.,二、脑磷脂,脑磷脂：,胆胺成分,胆胺,脑磷脂的存在形式及功能,脑磷脂与卵磷脂共存于脑、神经组织和许多组织器官中，其结构与功能和卵磷脂相似，脑磷脂能溶于乙醚，难溶于乙醇，据此可以和卵磷脂分离。脑磷脂在空气中易被氧化成棕黑色。脑磷脂与血液凝固有关，在血小板内，能促进血液凝固的凝血激酶就是脑磷脂与蛋白质组成的。,脑磷脂,脑磷脂水解产物有哪些？,脑磷脂完全水解可得到甘油、脂肪酸、磷酸和胆胺4种产物.,卵磷脂和脑磷脂水解产物有什么不同？,卵磷脂完全水解可得到甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱4种产物.,脑磷脂完全水解可得到甘油、脂肪酸、磷酸和胆胺4种产物.,卵磷脂含有胆碱成分而脑磷脂含有胆胺成分,三、鞘磷脂,鞘磷脂是食物中的一种天然成分,近年来食物中的鞘磷脂逐渐受到人们的重视,其主要原因是它与人体内的胆固醇、脂肪酸、毒枝菌素所引起的疾病有密切关系,所以食物中的鞘磷脂与人体健康之间的关系已成为当前研究的特点.目前,鞘磷脂在人体内的代谢途径还不十分清楚,但已有研究表明它的两大代谢产物神经酰胺和鞘氨醇参与了机体内细胞生长、分化、凋亡等生理活动.,有关鞘磷脂的研究,鞘磷脂的存在形式和功能,鞘磷脂大量存在于脑和神经组织中，人的红细胞脂质中含20%30%的鞘磷脂。鞘磷脂是白色结晶，比较稳定，在空气中不易被氧化。它不溶于丙酮和乙醚，而易溶于热乙醇中。鞘磷脂是细胞膜的重要成分之一。鞘磷脂与蛋白质及多糖构成神经纤维或轴索的保护层。,鞘磷脂代谢障碍（鞘磷脂累积症）,第三节 甾族化合物,R,（一）甾醇类,1. 胆固醇（胆甾醇）,胆固醇广泛存在于人和动物的细胞中，尤其是在血液、脊髓和脑组织，是细胞膜脂质的重要组成成分，同时还是合成胆甾酸和甾体激素等的前体。,如一个70kg体重的成年人，体内大约有胆固醇140g，每日大约更新1g，其中4/5在体内代谢产生，只有1/5需从食物补充，每人每日从食物中摄取胆固醇200mg，即可满足身体需要。胆固醇的吸收率只有30%，随着食物胆固醇含量的增加，吸收率还要下降，200mg大约相当于1个鸡蛋中的胆固醇含量或3-4个鸡蛋的胆固醇吸收量。专家建议每天摄入50mg300mg胆固醇为佳。成人每日胆固醇摄入量不宜超过300mg。,人体胆固醇含量和来源,1.形成胆酸 胆汁产于肝脏而储存于胆囊内，经释放进入小肠与被消化的脂肪混合。胆汁的功能是将大颗粒的脂肪变成小颗粒，使其易于与小肠中的酶作用。在小肠尾部，85%95%的胆汁被重新吸收入血，肝脏重新吸收胆酸使之不断循环，剩余的胆汁（5%15%）随粪便排出体外。肝脏需产生新的胆酸来弥补这5%15%的损失，此时就需要胆固醇。,胆固醇的功能,2.构成细胞膜胆固醇是构成细胞膜的重要组成成分，细胞膜包围在人体每一细胞外，胆固醇为它的基本组成成分，占质膜脂类的20%以上。有人曾发现给动物喂食缺乏胆固醇的食物，结果这些动物的红细胞脆性增加，容易引起细胞的破裂。因此，可以想象要是没有胆固醇，细胞就无法维持正常的生理功能，生命也将终止。,胆固醇的功能,3.合成激素 激素是协调多细胞机体中不同细胞代谢作用的化学信使，参与机体内各种物质的代谢，包括糖、蛋白质、脂肪、水、电解质和矿物质等的代谢，对维持人体正常的生理功能十分重要。人体的肾上腺皮质和性腺所释放的各种激素，如皮质醇、醛固酮、睾丸酮、雌二醇以及维生素D都属于类固醇激素，其前体物质就是胆固醇。,胆固醇的功能,正常人血液中胆固醇的含量为2.825.95mmol / L ，当摄入过多或代谢异常时，可从血液中沉淀出来，引起结石或动脉硬化。食物中油脂过多时会提高血液中胆固醇含量和引起心脏病等。,现代研究已发现，动脉粥样硬化、静脉血栓的形成及胆石症与高胆固醇血症有密切的相关性。,2、 7- 脱氢胆固醇,紫外光,7-脱氢胆固醇,维生素D3,3. 麦角甾醇,麦角甾醇,维生素D2,紫外光,维生素D的主要生理功能,1、 提高肌体对钙、磷的吸收，使血浆钙和血浆磷的水平达到饱和程度。 2、 促进生长和骨骼钙化，促进牙齿健全； 3、 通过肠壁增加磷的吸收，并通过肾小管增加磷的再吸收；,（二） 胆甾酸,胆甾酸包括胆酸、脱氧胆酸、鹅胆酸和石胆酸等，在人体内以胆固醇为原料可直接合成。胆甾酸存在于动物的胆汁中，胆汁中的胆甾酸大多与甘氨酸和牛磺酸通过酰胺键结合，形成各种结合胆甾酸类化合物，他们总称为胆汁酸。在人体内以盐的形式存在，称为胆汁酸盐，简称胆盐。,胆酸,脱氧胆酸,甘氨胆酸,胆汁酸,H2NCH2COOH,甘氨酸,H2NCH2CH2SO3H,牛磺胆酸,牛磺酸,疏水侧,亲水侧,胆汁酸盐乳化剂,甘氨胆酸盐,（三） 甾体激素,激素：人和动物内分泌腺分泌的具有调节机体代谢或生理功能的活性物质。,含