脂类

1,第二章脂类与生物膜79页,第一节引 言第二节脂肪酸第三节脂酰甘油类第四节磷脂、糖脂、萜类和类固醇类第五节脂蛋白第六节细胞膜,2,第一节引言,一、脂质的定义二、脂质的分类三、脂质的生物学作用,3,一、脂质的定义,是指那些低溶于水而高溶于非极性有机溶剂（乙醚、氯仿、石油醚苯等）的生物有机分子。化学本质脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。共性是：脂溶性化学元素组成主要是： C. H. 0. N. P.S,4,二、脂质的分类,1.按化学组成分：单纯脂质：脂肪酸和醇形成。（脂、油、蜡）复合脂质：除含脂肪酸和醇外，尚含其它非脂成分。衍生脂质：如取代烃、类固醇、萜、脂溶性V等。2.能否被碱水解：可皂化脂质不可皂化脂质（类固醇和萜）3.在水中和水界面的行为不同：80页表非极性脂质极性脂质,5,脂质在空气水界面和水系统中自发形成的几种常见结构,6,7,三、脂质的生物学作用80页,1贮存脂质：能量的主要贮存形式；抗低温；防震。2结构脂质：构成生物膜的骨架。3活性脂质：是少量的细胞成分，具有专一的重要生物活性。,8,第二节脂肪酸（fatty acid，FA）第82页,脂肪酸及种类必需多不饱和脂肪酸脂肪酸的结构特点脂肪酸的物理和化学性质,9,一、脂肪酸及种类,1.是一羧酸，少数以游离形式存在2.常见的脂肪酸：软脂酸、硬脂酸、油酸3.根据脂肪酸碳链结构的不同（83页表）饱和脂肪酸不饱和脂肪酸（14,少数有6个）含羟基和酮基的脂肪酸含分支和环状结构的脂肪酸表22,CH3（CH2）nCOOH,10,二、脂肪酸的结构特点,天然脂肪酸几乎都是偶数碳，多数在1224碳，最常见的是16C和18C双键数目一般为14个 非共轭双键系统、共轭双键系统、顺式与反式构型（多为顺式）。CH2CH CH CH2 CH CH CH2CH2CH CH CH CH CH CH CH2,11,几种脂肪酸的立体结构,12,1.溶解度:在水中的不同2.溶点：同等链长的不饱和的比饱和的溶点低，双键愈多溶点低。顺式比反式低。,三、脂肪酸的物理和化学性质 87页,植物中脂肪常温下为液态称油,动物脂常温下为固态称为脂。？低温环境下的动植物体中，不饱和脂肪酸含量比例都有增加表现了对低温的适应性。?,13,3.脂肪酸盐与乳化作用,脂肪酸盐： CH3（CH2）nCOOK去污剂都是两亲分子，具有亲水基和疏水基，是两亲化合物。乳化作用：88页油滴被裹上一层去污剂分子，处于微团中，油滴作为亲水物体悬于水中而成乳胶。,14,几种常用去污剂的结构87页,脂肪酸盐十二烷基硫酸钠（SDS，人工合成）胆汁酸辛基葡糖苷脱氧胆酸钠聚乙二醇辛基苯基醚 (T riton X-100 ),15,去污剂在生化领域的应用,1.高浓度时能使蛋白变性。2.若高于临界微团浓度时可使生物膜溶解；3.若低于临界微团浓度时不引起蛋白质变性，能从膜中溶解膜结合蛋白，有利于进行膜蛋白分离纯化；,16,四、必需多不饱和脂肪酸 (PUFA) 88页、89页表,6和3系列亚油酸（9,12十八碳二烯酸）和亚麻酸（9,12,15- 十八碳三烯酸）花生四烯酸DHA（5，8，11，14-二十碳四烯酸AA）（ 4，7，10，13，16,19-二十二碳六烯酸）是人的大脑发育、成长的重要物质之一,17,第三节三酰甘油（脂肪、真脂，fat）第91页,脂肪的组成及结构特点三酰甘油的化学性质,植物细胞中的油滴动物脂肪细胞,18,一、组成及结构特点,单脂酰甘油(MG)、二脂酰甘油(DG)、三脂酰甘油(脂肪，TG) R2多是不饱和脂肪酸动、植物油脂中主要是三酰甘油（TG）自然界动植物油脂多为混酸甘油三酯、简单甘油三酯的复杂混合物,1,2,3,什么是油？什么是脂？,19,二、脂肪的理化性质第94页表24,1.无色、无嗅、无味的稠性液体或蜡状固体、2.没有明确的溶点和凝固点。密度在0.910.94g/cm33.水解与皂化4.氢化和卤化5.油脂酸败、油脂干燥6.脂质过氧化作用,20,水解与皂化,水解:在酸碱酶作用下均可发生水解.,21,皂化作用（saponification）：油脂的碱水解过程。皂化价：指完全皂化1克油脂所需的氢氧化钾的毫克数。56.1C(V1V2）/m 可用皂化值检测油脂的纯度。其大小可推知脂肪中所含脂肪酸的平均相对分子质量。,22,制皂工业的副产品甘油94页,鉴定甘油的征性反应甘油在脱水剂如硫酸氢钾存在下加热脱水，生成具有刺激性臭味的气体丙烯烯醛。,23,氢化与卤化,应用：植物油固态脂（氢化油）,24,碘值：指100g油脂卤化时所能吸收碘的克数。根据油脂碘价的高低，可将油分为三类，干性油碘价在130以上半干性油在100130之间不干性油在100以下,25,乙酰化,含羟脂肪酸的油脂可与酰化剂作用形成酰化油脂。,CH2（CH2）nCH3,OH,26,酸败与自动氧化,油脂酸败是油脂中不饱和脂肪酸分子双键受空气中氧或微生物的作用，逐渐发生了变化，产生一种难闻的臭味现象（光热、湿气、铜、铁等促进行氧化）。酸败程度用酸值表示：酸值是指中和1克油脂中游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。自动氧化是指油脂被空气中氧直接作用所导致的酸败。油脂干燥含高度不饱和脂肪酸的油类(如桐油，亚麻油)经空气氧化后，可形成一层坚硬不溶而富于弹性的薄膜. 脂肪酸的不饱和程度愈高，愈容易形成氧化膜。,防止油脂酸败：植物油品中的天然抗氧化剂维生素E、-胡萝卜素低温、真空缺氧、充氮、防光和高能幅射,27,脂质过氧化作用96页,脂质过氧化：指多不饱和脂肪酸或脂质的氧化变质，产生过氧化物。是活性氧参与的自由基链反应。自由基：共价键均裂而产生。含奇数价电子，反应性强，易反应生成稳定分子，寿命短。（辐射诱导，热诱导，单电子氧化还原）活性氧自由基：O2 H O2 HOO OH1O2，、化学性质活泼，能发生抽氢、歧化、化合、取代、加成等反应。自由基链反应：引发、增长和终止100页,CHCHCH2CHCH ( LH )LH OH - L H2 O L O2 - LOO LOO LH - LOO H L L L - L L,脂质过氧化物自由基、环过氧化物和环内过氧化物自由基断裂生成各种醛类（丙二醛）、酮、羧酸和烃类。,28,脂质过氧化作用对机体的损伤 101页,29,几种重要的抗氧化剂（antioxidant）,抗氧化剂 凡具有还原性性而能抑制靶分子自动氧化即抑制自由基链反应的物质称为。超氧化物歧化酶（SOD） 歧化反应：O2 2HH2O2O2 H2O2 能穿透细胞膜进入细胞，产生反应性极强的 OH 过氧化氢酶2H2O2 2H2O O2谷胱甘肽过氧化物酶（GSHPX）2GSH H2O2 GSSH 2H2O维生素E（生育酚）,30,食品热加工过程中油脂的变化？,加热过程中粘度增高，在温度300时，增粘速度极快。 在高温下，脂肪可先发生部分水解，然后再缩合成分子量更大的醚型化合物。游离脂肪酸在加热到300oC时也发生上述的热聚合作用，温度达350360C后可分解为酮类和醛类。金属离子如Fe+的存在可催化热解的过程 热变性的脂肪不仅味感变劣，而且丧失营养，甚至还有毒性. 所以，在食品工艺上, 要求控制油温在150左右。,31,第四节磷脂、糖脂、萜和类固醇第103页,磷脂糖脂萜和类固醇,32,一、磷脂（phospholipid）,指含磷酸基团的脂类，主要参与细胞膜系统的组成。少量存在于细胞的其它部分。甘油磷脂醚甘油磷脂鞘磷脂,33,1.甘油磷脂组成与结构（磷酸甘油脂，L 甘油磷脂）,结构通式:甘油脂肪酸磷酸X（其它）,34,磷脂酸（天然的属于L-甘油-3-磷酸衍生物）,35,几种常见甘油磷脂（pH7，104页),36,常见的甘油磷酸脂,卵磷脂,脑磷脂,卵磷脂：白色固体、易吸水、氧化，有防止脂肪肝形成的作用，在蛋黄和大豆中特别丰富。食品工业上广泛用作乳化剂。不溶于丙酮，溶于乙醚及乙醇。,脑磷脂：不溶于丙酮及乙醇，但溶于乙醚。与凝血有关。（凝血酶致活素由脑磷脂和蛋白质组成），脑磷脂失去一个脂肪酸溶血脑磷脂,37,磷脂酰肌醇,38,甘油磷脂的一般性质第105页,难溶于无水丙酮，用氯仿甲醇混合液可从细胞和组织中提取磷脂。是两亲分子，在水中能形成微团和微囊。,39,2.鞘磷脂（sphingomyelin),由鞘氨醇脂肪酸神经酰胺神经酰胺被磷酰胆碱等酯化动物鞘磷脂，维持细胞膜结构和功能。白色晶体，不溶于丙酮与乙醚，而溶于热乙醇。,40,二、糖脂第110页,糖脂：指糖（1或1以上个分子）通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。分为鞘氨醇糖脂甘油醇糖脂,41,三、萜和类固醇 110页,一般不含脂肪酸属不可皂化脂质，在生物体内含量不多，是重要的生物活性物质。,42,1.萜(terpene)110页,属于异戊二烯系脂类：单萜、双萜、三萜、四萜、多萜。,异戊二烯单位,43,2. 类固醇（甾醇，steroid）,核心结构：环戊烷多氢菲环大多数真核细胞膜中存在，也可游离或与脂肪酸成酯。,44,胆固醇(cholesterol),动物在肝脏中合成。脑及神经组织中含量较高形成胆酸、细胞膜结构、合成激素。动物体皮下组织细胞内有7脱氢胆固醇,45,胆酸及胆汁酸,胆酸及衍生物:是胆汁中的重要成分：胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸、石胆酸胆汁酸：是胆酸与甘氨酸或牛磺酸结合成甘氨胆酸或牛磺胆酸。胆汁酸盐：胆汁酸以钠盐形式存在，称胆汁酸盐。为水溶性，是一种表而活性物质，促进脂溶性物质的乳化，吸收。,胆固醇转化为胆汁酸,46,第五节脂蛋白（lipoprotein） 第116页,脂蛋白：是脂质与蛋白质非共价键结合而成。包括血浆脂蛋白和细胞脂蛋白载脂蛋白：脂蛋白中的蛋白质部分。在肝和小肠中合成并分泌的。,47,一、血浆脂蛋白及分类（脂蛋白复合体， 117页） 117表,乳糜微粒小肠上皮细胞合成。极低密度脂蛋白(VLDL)肝细胞合成。中间密度脂蛋白（IDL)低密度脂蛋白(LDL)来自肝脏高密度脂蛋白(HDL)来自肝脏。,动脉粥样硬化是因脂蛋白代谢不正常。血浆中LDL水平高而HDL水平低易患心血管病,48,血浆脂蛋白的结构与功能,载脂蛋白：（已发现18种，主要的有7种）在肝脏及小肠中合成，分泌至胞外，可使疏水脂类增溶，并且具有信号识别、调控及转移功能，能将脂类运至特定的靶细胞中。,脂蛋白：由疏水脂类为核心、围绕极性脂类及载脂蛋白组成的复合体，是脂类物质的转运形式。有较强的亲水性。,49,第六节细胞膜（plasma membrane，589页 ),细胞的外周膜和内膜系统称为生物膜膜的化学组成与结构、膜结构特点、膜的功能？,50,一、膜的化学组成与结构,1.膜脂：主要是磷脂、固醇。2.膜蛋白：内在蛋白和外周蛋白3.膜糖类：糖脂和糖蛋白4.水、金属离子,甘油磷脂,蛋白与膜质之间主要是非共价键连接。,51,二、膜结构特点及特性（流动镶嵌模型，596页）,1.膜结构的连续主体是脂质双分子层。2.膜蛋白分布不对称性。3.膜脂的流动性4.膜蛋白的运动性5.选择性渗透作用,52,液晶态凝胶态,相变温度：指生物膜从液晶态转变为凝胶状态时的温度。流动性取决于不饱和脂肪酸含量及碳链长