脂类生物化学专家讲座

脂类LipidsareCompoundsthataresolubleinnon-polarorganicsolvents,butinsolubleinwater,andCanbehydrophobicoramphipathic脂类生物化学专家讲座第1页脂质内容摘要

脂质概念和类别脂肪酸三酰甘油和蜡磷脂简单脂类脂类生物化学专家讲座第2页2.1、脂质概念存在广泛存在于动物、植物油和微生物中，是组成原生质主要成份。脂类物质是指脂肪酸（C4以上）和醇形成酯类及其衍生物统称。醇包含：甘油醇、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。脂类含有以下3个特征：不溶于水而溶于有机溶剂，如乙醚、丙酮及氯仿等。为脂肪酸与醇所组成。能被生物体利用，作为结构、修补组织或供给能量之用。

脂类生物化学专家讲座第3页生物体内脂质按不一样组成可分为三类：1，单纯脂，脂肪酸与醇所形成酯，其中甘油三酯通称为油脂，而高级醇脂肪酸酯称为蜡

2，复合酯，除醇和脂肪酸以外，还含有其它质，如磷脂（甘油磷脂和鞘磷脂），糖脂（鞘糖脂和甘油糖脂）等

3，衍生脂：取代烃（脂肪酸及其碱性盐和高级醇）、萜类、类固醇及其衍生物和其它脂质（维生素A,D脂多糖及前列腺素等，包含上述脂质水解或氧化产物）也有些人将脂质分成可皂化脂质（saponifiablelipid）和不可皂化脂质（unsaponifiablelipid），类固醇和萜类是两类主要不可皂化脂质。一脂质化学分类脂类生物化学专家讲座第4页二脂质物理分类非极性脂类:如植醇、胡萝卜素、鲨烯、胆甾烷、长链脂肪酸和长链一元醇酯或固醇酯、长链醇醚等极性脂类Ⅰ类极性脂质：含有界面可溶性，不过不含有容积可溶性，能渗透膜，不过本身不能成膜。如三酰甘油脂Ⅱ类极性脂质：它是成膜分子，如磷脂类、单酰基甘油等Ⅲ类极性脂质：可溶性脂质，如去污剂脂类生物化学专家讲座第5页三脂质生物学作用1、储存脂质，作为能源物质和碳源2、结构脂质，组成生物膜、3、活性脂质，含有特殊生理作用4、作为溶剂脂类生物化学专家讲座第6页2.2脂肪酸一、脂肪酸种类1、脂肪酸：由一条长烃链和一个末端羧基组成羧酸。2、种类：饱和脂肪酸：碳氢键是饱和，如硬脂酸、软脂酸等；不饱和脂肪酸：碳氢键含有一个或几个双键，如油酸、亚油酸和亚麻酸等。不一样脂肪酸之间区分主要在于碳氢链长度，饱和度及双键位置、数目和构型。脂类生物化学专家讲座第7页二、天然脂肪酸特点脂肪酸链长为14-20个碳原子占多数，普通是偶数。饱和脂肪酸中最普遍是软脂酸和硬脂酸。不饱和脂肪酸中最普遍是油酸。在高等植物和低温生活动物中，不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸含量。不饱和脂肪酸熔点比同等链长饱和脂肪酸熔点低。高等动、植物单不饱和脂肪酸双键位置普通在第9-10碳原子之间，多不饱和脂肪酸中一个双键普通也位于第9-10碳原子之间。其它双键位于9和碳氢链末端甲基之间，且在两个双键之间往往隔着一个亚甲基。只在少数植物不饱和脂肪酸中含有共轭双键。高等动、植物不饱和脂肪酸，几乎都含有相同几何构型，且都是顺式(Cis)。细菌所含脂肪酸种类比高等动、植物少多。脂类生物化学专家讲座第8页三脂肪酸表示方法命名有三点：1、指出总碳原子数目2、指出双键数目3、指出双键位置及顺反结构如：18：3Δ9c，11t，13t为а-桐油酸；软脂酸16:0；油酸18:1(9)或18:19；花生四烯酸20:4(5、8、11、14)或20:45,8,11,14脂类生物化学专家讲座第9页四常见脂肪酸饱和脂肪酸：硬脂酸（18碳脂肪酸）、软脂酸（16碳脂肪酸）、花生酸（二十碳酸）等。不饱和脂肪酸：油酸（18碳一烯酸[9]）、亚油酸（18碳二烯酸[9，12]）、亚麻酸（18碳三烯酸[9，12，15或6，9，12]）、花生四烯酸（二十碳四烯酸）、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸。必需脂肪酸：维持生长所需，体内又不能合成脂肪酸。如油酸；亚麻酸；EPA（二十碳五烯酸）；

DHA(二十二碳六烯酸)脂类生物化学专家讲座第10页脂类生物化学专家讲座第11页五、脂肪酸主要化学反应（1）机体代谢中，在脂肪酸酶催化下，活化硫酰化，形成脂酰CoA。（2）不饱和脂肪酸双键极易为强氧化剂，如H2O2、超氧化物阴离子自由基（O2·-)或羟自由基（·OH）所氧化。脂类生物化学专家讲座第12页2、3三酰甘油和蜡一、脂酰甘油：脂酰甘油酯脂酰甘油是由脂肪酸和甘油形成酯。依据参加产生甘油酯脂肪酸分子数，脂酰甘油分为：脂酰甘油；二脂酰甘油；三脂酰甘油三类，前二者在自然界少见。脂类生物化学专家讲座第13页二、甘油三酯类型甘油三酯：甘油三个羟基和三个脂肪酸分子缩合、失水后形成酯。是脂类中最丰富一大类，是植物和动物细胞贮脂主要组分。类型：简单三脂酰甘油：三个脂肪酸相同，即R1=R2=R3。命名时即称为某某脂酰甘油，如三硬脂酰甘油，三软脂酰甘油，三油酰甘油等。混合三脂酰甘油：甘油三杂酯，含两个或三个不一样脂肪酸甘油三酯，即R1R2R3。如一软脂酰二硬脂酰甘油。构型：D-L异构体：第二位碳RCOO-基在碳链右侧为D-型；在碳链左侧为L-型。脂类生物化学专家讲座第14页三、甘油三脂性质1、甘油三酯物理性质颜色气味：无味溶解度：不溶于水，溶于脂溶剂；热乙醇中溶解度极大，冷乙醇中不易溶。（用于测定脂质总量，Soxhlet法）。熔点：无明确熔点（天然脂肪），熔点由脂肪酸组成决定，普通随饱和脂肪酸数目和链长增加而升高。光学活性：脂肪有折光性。不饱和脂肪酸饱和脂肪酸；饱和脂肪酸中，分子量高脂肪酸分子量低脂肪酸，可用折光率判断脂肪酸性质。脂类生物化学专家讲座第15页2水解和皂化作用一切脂肪均能被酸、碱、蒸汽及脂酶水解产生甘油和脂肪酸。皂化作用：在碱性条件下脂肪水解作用。皂化价：皂化1克油脂所需氢氧化钾毫克数。表明脂肪酸平均分子量３×５６×１０００脂肪平均分子量＝————————————皂化价脂类生物化学专家讲座第16页3氢化和卤化脂肪分子中不饱和脂酸与自由不饱和脂酸一样，能够与氢及卤素起加成作用。

氢化：不饱和脂肪在有催化剂如川影响下，其脂酸双键上qJ加入氢而成饱和脂。这个作用称氢化，利用这种原理可将液体植物油如棉子油、豆油、菜子油等部分氢化，制成半固体脂肪，可制成“人造猪油”。卤化：卤素中溴、碘一样可加人不饱和脂肪双键上，而产生饱和卤化脂，这种作用称卤化。加碘作用在油脂分析上非常主要，从加碘数目标多少，能够推测油脂小所台脂酸木饱和台企碘价：100克脂类样品卤化时所能吸收碘克数。表示油脂不饱和度。脂类生物化学专家讲座第17页4酸败酸败天然油脂暴露在空气小经相当初间后即败坏而发生臭味，这种现象称酸败；酸败现象在温暖季节更易发生。酸败原因：(1)脂类因较长久经光和热或微生物作用而被水解．放出自由脂酸，低分子脂酸即有臭味。（2）因空气中氧使不饱和脂酸氧化，产生醛和酮，亦有臭味。酸败程度大小用酸价表示；酸价就是中和1g脂类游离脂酸所需KOHmg数。脂类生物化学专家讲座第18页5乙酰化乙酰化乙酰化是脂类所含羟基脂酸产生反应，含烃酸甘油酌和醋酸酐作用即成乙酰化酯(乙酰基与OH基结合)。脂肪羟基化程度用乙酰价表示。乙酰价：中和1克乙酰化油脂所放出乙酸需要氢氧化钾毫克数。

脂类生物化学专家讲座第19页6、加热条件下反应分解聚合其它乳化脂类生物化学专家讲座第20页五蜡

蜡是长链脂肪酸和长链一元醇或固醇形成酯，通式为：RCOOR′天然蜡是各种蜡酯混合物种类有：蜂蜡、白蜡、鲸蜡、羊毛脂、巴西棕榈腊脂类生物化学专家讲座第21页2.3磷脂

主要是磷酸甘油二脂。甘油中第1，2位碳原子与脂肪酸酯基（主要是含16碳软脂酸和18碳油酸）相连，第3位碳原子则与磷酸酯基相连。不一样磷脂，其磷酸酯基组成也不相同。脂类生物化学专家讲座第22页甘油磷脂结构类型脂类生物化学专家讲座第23页卵磷脂特点磷脂分子中含有亲水性磷酸酯基和亲脂性脂肪酸链，是优良两亲性分子。抗氧化作用乳化作用脂类生物化学专家讲座第24页鞘磷脂鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸和磷酰胆碱（少数是磷酰乙醇胺）组成。鞘氨醇至今已经发觉60各种，哺乳动物鞘氨醇主要是18碳不饱和4－烯鞘氨醇（4－sphinganine），称为D－鞘氨醇（D－sphingosine），其次是二氢鞘氨醇（dihydrosphingosine）和4－羟二氢鞘氨醇（又叫植物鞘氨醇phytosphingosine）。脂肪酸经过酰胺键与鞘氨醇－NH2相连，则成神经酰胺，结构与二酰甘油相同。神经酰胺是鞘脂类（鞘磷脂和鞘糖脂）共同基本结构鞘磷脂是神经酰胺1－位羟基（伯醇基）被磷酰胆碱和磷酰乙醇胺酯化形成化合物，如：胆碱鞘磷脂（cholinesphingomyelin）。植物鞘磷脂中与磷酸基连接不是胆碱或乙醇胺，而是一个经过肌醇相连三糖或四糖，所以也称为植物糖鞘磷脂。脂类生物化学专家讲座第25页脂类生物化学专家讲座第26页类固醇结构特点：类固醇也称为甾类，这类化合物结构以环戊烷多氢菲母核结构为基础。甾核C3位常为羟基或酮基；C17位能够是羟基、酮基或其它各种形式侧链；C4－C5和C5－C6之间常是双键；A环在一些化合物如甾酮中是苯环，这些类固醇无C19－角甲基；类固醇种类很多，原因是：a、环上双键数目和位置不一样，b、取代基种类、数目、位置和取向（α，β）不一样；环与环稠合构型（顺反异构）不一样。立体结构：环与环稠合构型顺式，两个基角处于环面同侧；环与环稠合构型反式，两个基角处于环面异侧。类固醇分子平面上取代基能够是直立，也能够是平伏。普通说来，因为空间上原因平伏取代比直立取代稳定，比如胆固醇C3上羟基是平伏。脂类生物化学专家讲座第27页脂类生物化学专家讲座第28页胆固醇和非动物固醇胆固醇：在脑、肝、肾和蛋黄中含量很高，是最常见动物固醇。它是两亲分子，它极性基（C3上羟基）弱小，非极性部分（甾核和C17上烷烃侧链）大而刚性，对膜中脂质物理状态含有调整作用，它是动脉粥样硬化斑斑块成份之一，也是类固醇激素和胆汁酸前体。非动物固醇：植物中含有植物固醇，包含豆固醇、菜油固醇和β－谷固醇等。其中最丰富是β－谷固醇，它是在C17位置上连接有10碳烷烃而不像胆固醇为8碳烷烃，因为其在C24位上有一个β取向乙基，所以又叫24β－乙基胆固醇。植物固醇极少被消化吸收，并能抑制胆固醇吸收。另外，真菌中还有麦角固醇（在紫外线照射下可转变为维生素D2前体，后者加热转变成维生素D2）和酵母固醇等脂类生物化学专家讲座第29页胆固醇结构脂类生物化学专家讲座第30页脂蛋白脂蛋白是由脂质和蛋白质以非共价键结合而成复合物，其中蛋白部分称载脂蛋白。脂蛋白广泛存在于血浆中，所以也称血浆脂蛋白。细胞膜中与脂质融合蛋白质也可看成是脂蛋白，并称为细胞脂蛋白。血浆脂蛋白依据密度增加为序可分为乳糜微粒、极低密度脂蛋白、中间密度脂蛋白、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白五类，五类脂蛋白中有还存在亚类。血浆脂蛋白可利用电泳方法方便地将各类分开。脂类生物化学专家讲座第31页脂蛋白分类脂类生物化学专家讲座第32页主要人血浆脂蛋白组成和性质脂类生物化学专家讲座第33页人血浆脂蛋白载脂蛋白脂类生物化学专家讲座第34页血浆脂蛋白结构和功效血浆脂蛋白都是球状颗粒，由一个疏水（三酰基甘油和胆固醇酯）组成关键和一个极性脂（磷脂和游离胆固醇）与载脂蛋白参加外壳（单分子层）组成，极性脂以其极性头向外部水相，外壳将内部疏水脂与外部溶剂水隔离。载脂蛋白常含有丰富疏水氨基酸残基，组成两亲螺旋区，首先（疏水区）能够与脂质很好结合，另首先（亲水区）能够与溶剂水相互作用。载脂蛋白主要作用是（1）作为疏水脂质增溶剂，（2）作为脂蛋白受体识别部位（细胞导向信号）乳糜微粒主要功效是从小肠转运三酰基甘油、胆固醇及其它脂质到血浆和其它组织；VLDL功效是从肝脏运载内源性（肝脏所需之外多出部分）三酰基甘油和胆固醇至各靶组织，VLDL三酰基甘油和乳糜微粒一样被那里毛细血管内壁上酶所水解，剩下IDL；IDL一部分被肝脏吸收，其余部分转变为LDL；LDL功效是转运胆固醇到外围组织，并调整这些部位胆固醇从头合成；