脂类与复合脂.ppt

第三章脂质和脂质复合物。1881年，约翰图迪库姆发现了鞘脂的功能，并提出泰-萨克斯病是由脑苷脂降解缺陷引起的。1940年，KonradBloch和他的同事证明胆固醇中的所有碳原子都来自乙酰辅酶a。类脂研究的历史：从20世纪50年代到60年代，科学家发现类脂在能量储存物质和膜结构成分中起着重要的生理作用。自20世纪60年代和70年代以来，薄层色谱和气液色谱发展迅速，为科学家理解脂质的特殊功能和揭示脂质在生物膜、转运、受体和信息转导中的作用提供了强有力的工具。第一节脂质概述。脂类是一类异质化合物，(1)脂类包括脂肪和脂类，脂类：脂肪和类脂的通称是一类水不溶性生物分子。脂肪：动物来源的甘油三酯(甘油三酯)植物来源的甘油三酯类脂：胆固醇(胆固醇，胆固醇酯)胆固醇酯(胆固醇酯)磷脂(磷脂)鞘脂(鞘脂)，类脂的分类，含量，分布和生理功能，(二)类脂的基本元素是碳，氢和氧，类脂的基本元素是碳(碳)，氢(氢)，氧(氧)，一些复合类脂含有氮(氮)和其他元素。脂类是一类非均质化合物，结构的异质性会导致功能的多样性。甘油三酯(甘油三酯)、甘油磷脂(磷脂)、胆固醇酯和脂类物质的基本组成：X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。(iii)脂质是不溶于水的生物分子，脂质组合物的共同特征是含有不溶于水的长链脂肪酸或胆固醇(自由基)。长链脂肪酸的胆甾醇(碱)结构决定了脂质在溶剂中的溶解度，即不溶于水但溶于非极性有机溶剂。然而，磷脂的结构含有少量的亲水基团，如羟基、氨基或磷酸。在体内微环境中，这些磷脂可以被充电以使它们具有弱亲水性。磷脂的这一特性是其作为生物膜基本成分的基础。(4)脂质包括简单脂质和复杂脂质。其次，脂质可以与糖和蛋白质形成脂质复合物。(1)由脂质和糖形成的复合物被称为糖脂或脂多糖，它们是含有糖但不含磷酸的脂质。它们通过糖苷键连接，是两性分子。它们通常存在于真核细胞和原核细胞的质膜上。糖脂：半乳糖脑苷脂、神经节苷脂、糖脂、GSL脂、脂多糖(LPS)，(2)由脂类和蛋白质形成的复合物称为脂蛋白。脂质可以与蛋白质有机结合形成脂蛋白。第三，许多动植物食品含有脂肪和脂类。人体内脂类的来源：自我合成使用小分子有机化合物，如甘油三酯、磷脂等。其中大多数是饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸。食物供应包括各种脂肪酸，其中一些是不饱和脂肪酸，动物不能自行合成，需要从植物中摄取。一些普通食品中的脂肪和胆固醇含量按100克食品计算，一些普通食品中的脂肪和胆固醇含量按100克食品计算，第2节中甘油三酯、甘油三酯的含量，脂肪酸的含量为脂肪族烃的羧酸，脂肪酸的一般结构式为CH3(CH2)nCOOH。高等动植物中的脂肪酸碳链长度通常在14到20个碳之间，甚至是碳。(1)棕榈酸的系统命名法源于母体链的混合物。棕榈酸的命名遵循有机酸命名的原则。含羧基碳原子的最长直链碳链作为主链，根据碳原子数从羧基碳原子数开始，称为链烷酸。如果碳链含有一个双键，它从羧基端开始编号，称为某种碳烯酸，双键的位置写在它的前面。系统命名法表明脂肪酸的碳原子数，即碳链的长度和双键的数量和位置。编码系统计算脂肪酸羧基碳的碳原子序列。油酸含有18个碳原子，在两个位置之间有一个双键，不饱和脂肪酸的名称，例如：或n编码系统，亚麻酸是18个C3烯多不饱和脂肪酸，其双键位置根据碳原子数分别为9、12和15；字母分别是-3、-6和-9。根据碳数命名为9，12，15-十八碳三烯酸，写为18:3(9，12，15)或18:39，12，15；根据字母编号将其分为-3不饱和脂肪酸，书写为18:3-3。(2)脂肪酸主要根据其碳链长度和饱和度进行分类。1.脂肪酸根据其碳链长度分为短链、中链和长链脂肪酸。短链脂肪酸是碳链长度小于或等于10的脂肪酸，例如癸酸(碳链长度10)，中链脂肪酸是碳链长度在10和20之间的脂肪酸，例如油酸(碳链长度18)，长链脂肪酸是碳链长度大于或等于20的脂肪酸。例如，二十二碳六烯酸(碳链长度为22)，2。脂肪酸根据其碳链上是否有双键分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，(1)饱和脂肪酸的碳链不含双键，饱和脂肪酸(饱和脂肪酸)以乙酸(CH3-COOH)为基本结构，不同饱和脂肪酸的区别在于两组之间亚甲基(-CH2-)的数量不同。(2)不饱和脂肪酸的碳链含有一个或多个双键。常见的不饱和脂肪酸分为编码系统。(3)脂肪酸的熔点与碳链的长度和不饱和度有关。脂肪酸的一个重要物理性质是熔点：熔点随着碳链长度的增加而逐渐增加。熔点随着不饱和度的增加而逐渐降低。细胞膜脂质在不同的环境温度下以液体形式存在，对维持细胞膜的正常功能具有重要意义。(4)不饱和脂肪酸具有非常重要的生物学功能。1.人体不能合成的脂肪酸，必须从食物中获取，称为必需脂肪酸。多不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。是人体不可缺少的营养物质，不能自行合成，需要从食物中摄取，因此被称为必需脂肪酸。多不饱和脂肪酸衍生物具有非常重要的生物活性。前列腺素、血栓素和白三烯是二十碳饱和脂肪酸花生四烯酸代谢产生的二十碳烷类。它们具有非常重要的生理功能，参与几乎所有细胞的代谢活动，并与炎症、免疫、过敏和心血管疾病等疾病的病理生理过程有关。甘油三酯是甘油的脂肪酸酯，含有相同脂肪酸的甘油三酯被称为单三环甘油。含有两种或三种脂肪酸的甘油三酯被称为混合甘油三酯。(1)甘油三酯是主要的储存形式，游离形式的脂肪酸与血液中少量的白蛋白结合。酯化脂肪酸：甘油三酯(主要)和胆固醇酯等于身体，或存在脂蛋白，并且它们大多数存在于脂肪细胞中。(2)甘油三酯的主要功能是为身体提供能量。1.甘油三酯是身体重要的能量来源。2.甘油三酯是身体能量储存的主要形式。甘油三酯合成的主要场所是肝脏。储存甘油三酯的主要场所是脂肪组织。第三节磷脂和糖脂。磷脂和糖脂。分类：甘油磷脂由甘油制成的磷脂(体内含量最高的磷脂)鞘磷脂由鞘氨醇制成的磷脂，X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。两种磷脂的分子，(1)由甘油制成的磷脂统称为甘油磷脂，甘油磷脂也称为磷酸甘油酯，其结构特征是甘油的两个羟基用脂肪酸酯化，第三位的羟基用磷酸酯化形成磷脂二酸；巴勒斯坦权力机构).R1通常是饱和脂肪酸，R2通常是不饱和脂肪酸，以及体内几种重要的甘油磷脂、(2)由鞘氨醇或二氢鞘氨醇组成的复合脂质被称为鞘氨醇，1。鞘脂是鞘氨醇的衍生物，鞘氨醇的氨基鞘脂是不含甘油、只含鞘氨醇或二氢鞘氨醇的脂质，通过酯键将鞘氨醇的羟基与取代基结合而形成。鞘氨醇有18个碳原子，含有顺式和反式异构体的双键，但它们都是反式的。鞘氨醇或二氢鞘氨醇是具有长脂族链的氨基二醇，具有两个羟基和一个氨基的极性头，和疏水性长链脂族烃尾。X -磷脂酰胆碱，磷脂酰乙醇胺单糖或寡糖，m为12，n为12 22，2。鞘脂包括神经组织中各种膜结构的重要组成部分鞘磷脂和鞘糖脂，二甘油磷脂在体内具有重要的生理功能，(1)磷脂是生物膜的重要组成部分，脂质双层是生物膜的重要组成部分和结构基础。几乎所有类型的磷脂都存在于细胞膜中，其中磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸在甘油磷脂中含量最高，而鞘磷脂主要由神经鞘磷酸酯组成。卵磷脂存在于细胞膜中。卵磷脂，磷脂酰胆碱，是组成细胞膜的最丰富的磷脂之一。它的甘油2位含有多不饱和脂肪酸，被水解产生溶血卵磷脂。卵磷脂也在体内储存大多数胆碱。心磷脂是线粒体膜中的主要脂质。心磷脂与大量线粒体膜蛋白相互作用，如细胞色素C氧化酶和细胞色素CNADH:泛醌，激活某些酶，特别是与氧化磷酸化和三磷酸腺苷生成密切相关的酶。(2)磷脂酰肌醇是第二信使的前体，磷脂酰肌醇4，5-二磷酸(PIP2)，甘油二酯，三磷酸肌醇(IP3)，(3)缩醛磷脂存在于脑和心肌组织中，缩醛磷脂的结构类似于磷脂酰乙醇胺。缩醛化反应使缩醛磷脂中甘油的一个位置与脂肪酸结合，但乙醇胺可以被胆碱、丝氨酸或肌醇取代，其在脑、心肌组织、红细胞和血小板中的含量相对较高。当缩醛磷脂缺乏时，它可导致罕见的疾病，如康-亨综合征(根状茎软骨发育不良症，RCDP)，也称为点状软骨发育不全(常染色体显性)。(4)神经髓鞘中鞘磷脂和卵磷脂含量较高。神经鞘中的磷脂是形成生物膜的重要磷脂，通常与卵磷脂一起存在于细胞膜的外侧。神经髓鞘由多种脂质组成，占神经髓鞘干重的97%，其中卵磷脂占11%，神经鞘磷酸盐占5%。第四节胆固醇1。胆固醇是一种含有环戊烷二氢菲的脂质。类固醇使用环戊烷二氢菲作为母体结构。环戊烷、二氢菲、不同甾族化合物之间的区别在于C3羟基和C17相连的侧链碳原子(一般为810个碳原子)和取代基不同，生理功能也不同。该分子组合物含有大量的烃、无氧或低氧，并且是非极性化合物。动物胆固醇(27碳)只在动物中发现。-谷甾醇是最常见的植物。酵母含有麦角甾醇。(1)胆固醇是一种含有羟基的固体醇化合物。胆固醇只含有一个亲水性羟基，并且非常疏水。胆固醇不溶于水，但溶于非极性溶剂。胆固醇具有高熔点(149)，在室温下以固体形式存在。(2)胆固醇的羟基被酯化成胆固醇酯。2)胆固醇是细胞膜的基本结构成分。胆固醇是动物细胞膜的基本结构成分之一，但亚纤维素的膜含量较少。由于其含有环戊烷的二氢菲环，胆固醇比细胞膜中的其他脂质成分更硬。因此，胆固醇是决定细胞膜性质的重要分子。3、胆固醇可转化为一些具有重要生物活性的甾醇化合物，(1)胆固醇可转化为类固醇激素，这是人体内以胆固醇为原料合成的主要类固醇激素，(2)胆固醇可转化为胆汁酸，体内胆固醇代谢的主要方式是在肝细胞内转化为胆汁酸，胆汁酸通过胆管随胆汁排入十二指肠。胆汁酸具有促进血脂的作用(3)胆固醇可以转化为一些具有重要生物活性的甾醇化合物。第五部分：脂类的提取和分析。首先，脂类的分离和分析需要一些特殊的技术。体内脂质分布和含量的分析可以探索和理解脂质在生理和病理生理过程中的作用。当分析脂质时，通常使用一些不常用于分析水溶性分子如蛋白质、核酸和碳水化合物的方法和技术。脂质分析的一般程序：2。脂类提取需要有机溶剂。脂类是非极性有机化合物，不溶于水。提取需要有机溶剂。不同的脂类用不同的有机溶剂提取，脂类提取的一般方法。吸附色谱法可以根据极性分离不同的脂质。根据吸附色谱法的原理，当脂质通过分离介质时，由于脂质的极性不同，脂质的吸附能力不同于固定相，当流动相洗脱时，移动速度不同，脂质被分离。高极性脂质与硅胶的结合比高极性脂质更紧密。当氯仿洗脱时，混合脂质中的非极性脂质比极性较高的脂质移动更快并分离。吸附色谱分析常用两种方法：柱色谱法，硅胶填充在色谱柱中，将被分离的脂质样品置于硅胶上。将薄层色谱、三氯甲烷(TCL)、硅胶涂于载玻片上，待分离的脂质涂于硅胶的一端，涂液端与氯仿接触，分离液、氯仿通过虹吸作用从涂液端向另一端移动。(4)气液色谱可以分析挥发性脂肪酸衍生物的混合物。原理：根据塔内脂肪酸衍生物混合物的吸附性质和沸点的不同，极性较小的脂肪酸衍生物首先随气相流出。不同链长和不同不饱和度的脂肪