生物化学_第二章_脂质

1、第二章第二章 脂类脂类细胞膜脂类的概念、分类脂类的概念、分类 单脂和复脂的结构与性质单脂和复脂的结构与性质 固醇的结构、性质固醇的结构、性质 萜类萜类前列腺素前列腺素脂蛋白脂蛋白主要内容：主要内容：一、脂类的概念和类别一、脂类的概念和类别 （一）分布（一）分布 动物：皮下、胸腔、腹腔、肌肉、骨髓等处 的脂肪组织中 植物：种子等（二）脂类的主要生理功能（二）脂类的主要生理功能 1 1提供能量。体内氧化提供能量。体内氧化1g1g脂肪可得到脂肪可得到38KJ38KJ热能氧热能氧 化化1g1g糖或蛋白质只能得到糖或蛋白质只能得到17KJ17KJ热能热能 2 2保护作用和御寒作用保护作用和御寒作用 3

2、3为脂溶性物质提供溶剂，促进人及动物体吸收脂为脂溶性物质提供溶剂，促进人及动物体吸收脂 溶性物质。溶性物质。 4 4提供必需脂酸。提供必需脂酸。 5 5构建生物膜。构建生物膜。 6 6脂类作为细胞表面的物质，与细胞识别、免疫脂类作为细胞表面的物质，与细胞识别、免疫等密切相关。等密切相关。 7 7有些脂类还具有维生素和激素的功能。有些脂类还具有维生素和激素的功能。 （三）脂类的化学概念和分类（三）脂类的化学概念和分类 1 1脂类的化学概念脂类的化学概念 脂类脂类LipidLipid，也称脂质。，也称脂质。他们的共同特征是他们的共同特征是以长链或稠环脂肪烃分子为母体。以长链或稠环脂肪烃分子为母体。

3、 元素组成：元素组成：C C、H H、O O，有的还含有，有的还含有N N、P P等。等。 化学观点化学观点: : 脂肪酸脂肪酸+ +醇醇酯，酯的衍生物酯，酯的衍生物 脂类物质具有三个特征脂类物质具有三个特征 （1 1）一般不溶于水而溶于脂溶剂。）一般不溶于水而溶于脂溶剂。 （非极性溶剂如乙醚、氯仿、苯等非极性溶剂如乙醚、氯仿、苯等）（2 2）是脂酸与醇所组成的酯。）是脂酸与醇所组成的酯。 （3 3）一般能被生物体利用，作为构）一般能被生物体利用，作为构建、修补组织或供能。建、修补组织或供能。 2.脂质的分类脂质的分类简单脂简单脂结合脂结合脂（与脂肪酸（与脂肪酸 结合的脂）结合的脂）（不不与脂

4、肪酸与脂肪酸结合的脂）结合的脂）单纯脂单纯脂（脂肪）（脂肪）（三酰（三酰甘油酯）甘油酯） 复合脂复合脂（单（单纯纯脂衍生物）脂衍生物）糖糖脂脂油油脂脂蜡蜡脂蛋白脂蛋白固醇类固醇类（杂环大分子一元（杂环大分子一元醇醇）萜类萜类（多异戊二烯聚合（多异戊二烯聚合醇醇）前列腺素前列腺素（1五元环五元环20碳碳脂肪酸脂肪酸） 磷脂磷脂鞘鞘脂（神经醇）脂（神经醇）甘油醇甘油醇甘油醇甘油醇鞘鞘脂（神经醇）脂（神经醇）脂类的分类脂类的分类 1.1.单纯脂单纯脂 单纯脂是脂肪酸与醇结合成的酯，没有单纯脂是脂肪酸与醇结合成的酯，没有极性基团，极性基团，是非是非极性脂，又称中性脂。三酰甘油、极性脂，又称中性脂。三酰

5、甘油、胆固醇酯、蜡胆固醇酯、蜡 2.2.复合脂复合脂 复合脂又称类脂，是含有磷酸等非脂成复合脂又称类脂，是含有磷酸等非脂成分的脂类。复合脂含有极性基团，是极性脂。磷脂分的脂类。复合脂含有极性基团，是极性脂。磷脂是主要的复合脂。是主要的复合脂。3.3.非皂化脂非皂化脂 包括类固醇、萜类和前列腺素类。包括类固醇、萜类和前列腺素类。 不含脂肪酸，不能被碱水解。不含脂肪酸，不能被碱水解。4.4.衍生脂衍生脂 指上述物质的衍生产物。指上述物质的衍生产物。5.5.结合脂类结合脂类 脂与糖或蛋白质结合形成糖脂和脂蛋白。脂与糖或蛋白质结合形成糖脂和脂蛋白。 二、单脂（二、单脂（simple lipidsimp

6、le lipid） （一）脂肪（真脂）（一）脂肪（真脂）（fatfat） 1 1脂肪的组成和结构脂肪的组成和结构 脂肪：甘油三酯，三酰甘油，脂肪：甘油三酯，三酰甘油，triglyceridetriglyceride（TGTG） 三三酰酰甘甘油油的的DLDL构构型型2 2脂肪酸（脂肪酸（fatty acid, FAfatty acid, FA） （一）脂肪酸的特点（一）脂肪酸的特点（人体及高等动物体内的脂肪酸）人体及高等动物体内的脂肪酸）1.由偶数碳原子构成的一元酸，最多见的是由偶数碳原子构成的一元酸，最多见的是C16、C18、C22。2.碳链无分支。碳链无分支。3.分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸

7、。不饱和脂肪酸的双键都呈分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸的双键都呈顺式构型；有多个双键的脂肪酸称为高度不饱和脂肪酸或多不顺式构型；有多个双键的脂肪酸称为高度不饱和脂肪酸或多不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸。相邻双键之间都插入亚甲基，不构成共轭体系。相邻双键之间都插入亚甲基，不构成共轭体系。 2 2脂肪酸（脂肪酸（fatty acid, FAfatty acid, FA） （二）分类和命名（二）分类和命名俗俗 名：名：主要反映其来源和特点。主要反映其来源和特点。系统名：系统名：反映其碳原子数目、双键数和位置。反映其碳原子数目、双键数和位置。如：如： 硬脂酸硬脂酸的系统名是十八烷酸，用的系统名是

8、十八烷酸，用18：0表示，表示，其中其中“18”表示碳链长度，表示碳链长度，“0”表示无双键；表示无双键；油酸油酸是十八碳烯酸，用是十八碳烯酸，用18：1表示，表示，“1”表示表示有一个双键。反油酸用有一个双键。反油酸用18：19,trans表示。表示。双键位置的表示方法双键位置的表示方法有有两种两种：编号系统：编号系统：从羧基端数起，双键羧基侧碳原子的序从羧基端数起，双键羧基侧碳原子的序数给双键定位。数给双键定位。或或(n)编号系统：编号系统：从甲基端数起（倒数序数），用双从甲基端数起（倒数序数），用双键甲基侧碳原子的序数给双键定位。这样可将脂肪键甲基侧碳原子的序数给双键定位。这样可将脂肪酸

9、分为代谢相关的酸分为代谢相关的4组，即组，即3、6、7、9在哺乳动物体内脂肪酸只能由该族母体衍生而来，在哺乳动物体内脂肪酸只能由该族母体衍生而来，各各族母体分别是油酸（族母体分别是油酸（18：1，9） 、软油酸（、软油酸（16：1，7） 、亚油酸（、亚油酸（18：2，6）和亚麻酸（）和亚麻酸（18：3，3） 。2脂肪酸（脂肪酸（fatty acid, FA） 2 2脂肪酸（脂肪酸（fatty acid, FAfatty acid, FA） （三）（三） 必须脂肪酸必须脂肪酸 哺乳动物体内哺乳动物体内能合成饱和脂肪酸和单不饱能合成饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸，不能合成多不饱和脂肪酸，如亚和脂肪酸，

10、不能合成多不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸等。油酸、亚麻酸等。 我们把维持哺乳动物正常生长所必需的而我们把维持哺乳动物正常生长所必需的而体内又不能合成的脂肪酸称为体内又不能合成的脂肪酸称为必需脂肪酸。必需脂肪酸。 2脂肪酸（脂肪酸（fatty acid, FA）v（四）反应（四）反应 v脂肪酸常见的反应有两个：脂肪酸常见的反应有两个：活化硫酰化，生成脂酰辅酶活化硫酰化，生成脂酰辅酶A。这是脂肪酸。这是脂肪酸的活性形式。的活性形式。不饱和脂肪酸的双键可以氧化，生成过氧化不饱和脂肪酸的双键可以氧化，生成过氧化物，最后产生自由基。对人体有害。物，最后产生自由基。对人体有害。v（参考化学性质）（参考化学

11、性质） 脂酸的空间构象脂酸的空间构象 3 3脂肪的性质脂肪的性质 （1 1）物理性质）物理性质 颜色和气味颜色和气味 纯的三酰甘油无色无嗅无味。天然油纯的三酰甘油无色无嗅无味。天然油脂的颜色溶于其中的色素物质如类胡脂的颜色溶于其中的色素物质如类胡萝卜素，气味由挥发性短链脂肪酸所萝卜素，气味由挥发性短链脂肪酸所至。至。密度和溶解度密度和溶解度熔点、旋光度熔点、旋光度3脂肪的性质脂肪的性质 （2 2）化学性质）化学性质 由酯键产生的性质由酯键产生的性质水解和皂化水解和皂化 脂脂肪肪酸酸的的碱碱水水解解 皂化值（价）皂化值（价）saponification number or valuesaponi

12、fication number or value 皂化皂化1g1g脂肪所需脂肪所需KOHKOH的的mgmg数。数。 TGTG平均平均MrMr 3 356561000 1000 皂化价皂化价 由不饱和脂酸产生的性质由不饱和脂酸产生的性质 A A氢化：氢化： CHCHNi / Pd /Pt加氢加氢CH2CH2B B卤化：卤化： CHCH I2CHCHII碘值（价）（碘值（价）（iodine number or valueiodine number or value）: : 100g 100g脂肪能吸收碘的脂肪能吸收碘的g g数。数。 C C氧化：氧化： 温和条件下氧化（如空气）温和条件下氧化（如空

13、气） CHCHCHCHOOO2分裂醛（或酮）酸等过氧化物CHCHCHCHOOO2聚合CHCHOOx固体薄膜过氧化物剧烈条件下氧化（如臭氧）剧烈条件下氧化（如臭氧） CHCHO3OCHOOHC水解醛醛酸臭氧化物例：CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHO3CH3(CH2)7CHOOOCH(CH2)7COOH油酸臭氧化物水解CH3(CH2)7CHO壬醛+OHC(CH2)7COOH+ H2O2壬醛酸D D酸败（酸败（rancidityrancidity） 酸败的概念酸败的概念 : :水解性酸败：水解性酸败：由于光、热或微生物的作用，使油脂由于光、热或微生物的作用，使油脂水解生成脂酸，低级脂

14、酸有臭味，称水解性酸败。水解生成脂酸，低级脂酸有臭味，称水解性酸败。 氧化性酸败：氧化性酸败：由于空气中的氧使不饱和脂酸氧化，由于空气中的氧使不饱和脂酸氧化，产生醛和酮等，称氧化性酸败。产生醛和酮等，称氧化性酸败。 酸值（价）（酸值（价）（acid number or value）：）：中和中和1g油脂中的自由脂酸所需油脂中的自由脂酸所需KOH的的mg数。数。 由羟基脂酸产生的性质由羟基脂酸产生的性质 乙酰值（价）乙酰值（价）acetylation number or valueacetylation number or value中和中和1g乙酰酯经皂化释放出的乙酸所需乙酰酯经皂化释放出的乙

15、酸所需KOH的的mg数。数。（二）蜡（二）蜡（waxwax） 概念概念 主要的蜡主要的蜡 存在于分泌物中，起保护作用存在于分泌物中，起保护作用（1 1）蜂蜡）蜂蜡 （2 2）虫蜡（白蜡）虫蜡（白蜡） （3 3）羊毛蜡（羊毛脂）羊毛蜡（羊毛脂） 高级一元醇和高级脂肪酸形成的酯高级一元醇和高级脂肪酸形成的酯 这里的脂肪酸和长链醇一般均为含这里的脂肪酸和长链醇一般均为含C(16)以上的偶数个碳原子的直链酸和醇。以上的偶数个碳原子的直链酸和醇。注 意： 蜡和石蜡不能混淆。石蜡是石油蜡和石蜡不能混淆。石蜡是石油中得到的含有中得到的含有26-30个碳原子的直链个碳原子的直链烷烃的混合物，与蜡的化学组成完烷

16、烃的混合物，与蜡的化学组成完全不同。全不同。 三、复脂三、复脂complex lipid or compound lipidcomplex lipid or compound lipid（一）磷脂（一）磷脂（phospholipid or phosphatidephospholipid or phosphatide） 1 1甘油醇磷脂（甘油醇磷脂（glycerophosphatideglycerophosphatide） 甘甘油油醇醇磷磷脂脂通通式式 甘油醇磷脂通式甘油醇磷脂通式 亦称磷脂酰甘油亦称磷脂酰甘油非极非极性，不易溶于水性，不易溶于水称称非极性尾非极性尾极极性，易溶于水性，易溶于水称

17、称极性头极性头（1 1）甘油醇磷脂和甘油衍生物的命名）甘油醇磷脂和甘油衍生物的命名 （International Union of Pure and International Union of Pure and Applied chemistry - International Applied chemistry - International Union of BiochemistryUnion of Biochemistry）国际理论和）国际理论和应用化学协会以及国际生物化学协会建应用化学协会以及国际生物化学协会建议采用议采用立体专一编号立体专一编号 19671967年年 IUPAC-I

18、UB立体专一编号立体专一编号 SnSnstereospecific numbering, stereospecific numbering, CH2OHCHHOCH2OHCH2OHCHHOCH2OPOOHOHCH2OHCOHHCH2OPOOHOHSn-甘油-3-磷酸Sn-甘油-1-磷酸123123（2 2）重要的甘油醇磷脂的结构）重要的甘油醇磷脂的结构 磷脂酰胆碱（磷脂酰胆碱（phosphatidyl Choline, PC） 也称也称卵磷脂卵磷脂（lecithin） 胆碱（胆碱（CholineCholine）NHHHHOHNH4OHCH3NCH2CH2OHOHH3CCH3碱性醇性胆碱胆碱具有

19、碱性、醇性。胆碱具有碱性、醇性。 (H3C)3N CH2CH2OHOHCH3COOH胆碱酯酶(H3C)3N CH2CH2OCOCH3OH+H2O+乙酰胆碱乙酰胆碱酶（2 2）防止脂肪肝。）防止脂肪肝。胆碱的生物功能胆碱的生物功能 （3 3）生物体内的甲基供体。）生物体内的甲基供体。 （1 1）乙酰胆碱是重要的神经递质，传导神）乙酰胆碱是重要的神经递质，传导神经冲动。经冲动。 磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺phosphatidyl ethanolaminephosphatidyl ethanolamine 也称脑磷脂（也称脑磷脂（cephalincephalin） HOCH2CH2NH2X: X: 乙

20、醇胺乙醇胺 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸phosphatidyl serinephosphatidyl serine 也称脑磷脂（也称脑磷脂（cephalincephalin） HOCH2CHCOOHNH2X: X: 丝氨酸丝氨酸卵磷脂与脑磷脂在体内可互变卵磷脂与脑磷脂在体内可互变 CH2OHCHNH3COO- CO2CH2OHCH2NH3+ CH3CH2OHCH2N(CH3)3+- 丝氨酸丝氨酸乙醇胺乙醇胺 胆碱胆碱 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 phosphatidyl inositol 也称肌醇磷脂也称肌醇磷脂 inositol phosphatideX: X: 肌醇肌醇OHOHOHOHOHOH12

21、3456肌肌-肌醇（肌醇（myo-inositol）(IP3 )(DG)IP3，DG是第二信使，与细胞内信号传递有关。是第二信使，与细胞内信号传递有关。 缩醛磷脂（缩醛磷脂（plasmalogenplasmalogen） 也称生醛磷脂或磷脂酰缩醛也称生醛磷脂或磷脂酰缩醛 （脂性醛基或称（脂性醛基或称、一不饱和醚基）一不饱和醚基） OCHCHRC C1 1: :X: 胆碱，胆碱胆碱，胆碱缩醛磷脂缩醛磷脂 乙醇胺，乙醇胺乙醇胺，乙醇胺缩醛磷脂缩醛磷脂丝氨酸，丝氨酸丝氨酸，丝氨酸缩醛磷脂缩醛磷脂 心磷脂（心磷脂（cardio lipid or cardiolipin） 也称双磷脂酰甘油（也称双磷脂酰

22、甘油（diphosphatidyl glycerol） 磷脂酰甘油磷脂酰甘油phosphatidyl glycerolphosphatidyl glycerolCH2OHCHOHCH2OHX: X: 甘油甘油C CH H2 2O OC CC CH HC CH H2 2O OO OC CR R1 1R R2 2O OO OP PO OO OH HO OX X磷脂结构总结磷脂结构总结O OH H2 2C CC CH HC CH H2 2O OO OC CO OC CR R3 3R R4 4O O P PO OO O- -O OP PO O- -O OC CH H2 2C CH HC CH H2 2

23、O OO OH HX X= = H HX X= = C CH H2 2C CH H2 2N N( (C CH H3 3) )2 2X X= = C CH H2 2C CH H2 2N NH H2 2X X= = C CH H2 2C CH H( (O OH H) )C CH HO OH HX X= = C CH H2 2C CH H( (N NH H2 2) )C CO OO O- -X X= =X X= =OHOHOHOHOH磷脂酸磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺磷脂酰甘油磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇二磷脂酰甘油脂（3 3）甘油醇磷脂的性质）甘油醇磷脂的性质 容易氧化容易氧化 溶解度溶解度 磷脂磷

24、脂丙硐丙硐乙醇乙醇乙醚乙醚磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱不溶不溶溶溶溶溶磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺不溶不溶不溶不溶溶溶鞘氨醇磷脂鞘氨醇磷脂不溶不溶溶（在热乙醇中）溶（在热乙醇中）不溶不溶不饱和脂酸不饱和脂酸 过氧化物过氧化物 过氧化物聚合物过氧化物聚合物 空气空气 O O 聚合聚合 可解离成两性离子型或带电荷的分子可解离成两性离子型或带电荷的分子以磷脂酰胆碱为例以磷脂酰胆碱为例pH7pH7时，几种常见的甘油醇磷脂的净电荷时，几种常见的甘油醇磷脂的净电荷 磷脂磷脂磷酸基团磷酸基团 X X基团基团净电荷净电荷磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱- -+ +0 0磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺- -+ +0 0磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨

25、酸- -+ +，- -1-1磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇- -0 0-1-1 磷脂分子中有极磷脂分子中有极性头和非极性尾性头和非极性尾 凡分子中含有极性基和凡分子中含有极性基和非极性基的化合物称两性化非极性基的化合物称两性化合物（合物（amphipathic amphipathic compoundcompound） 水解水解 甘油醇磷脂可被酸、碱或酶水解甘油醇磷脂可被酸、碱或酶水解 甘油醇磷脂甘油醇磷脂 脂酸脂酸 甘油磷酸甘油磷酸 X 基团基团H+或或OH-磷酸单酯酶磷酸单酯酶甘油甘油 磷酸磷酸酶水解：酶水解： 2鞘氨醇磷脂（鞘氨醇磷脂（phosphosphingolipid） （1）结构：）结构：

26、 phospho- 以鞘磷脂（以鞘磷脂（sphingomyelin）为例，鞘磷脂由鞘氨醇、脂酸、磷酸为例，鞘磷脂由鞘氨醇、脂酸、磷酸及胆碱组成。及胆碱组成。 （2 2）性质：）性质： 与甘油醇磷脂的与甘油醇磷脂的不同点不同点 对光及空气皆稳定，可经久不变。对光及空气皆稳定，可经久不变。 溶解度：不溶于丙酮、乙醚，而溶于热乙醇溶解度：不溶于丙酮、乙醚，而溶于热乙醇 与甘油醇磷脂的与甘油醇磷脂的相同点相同点 可解离成两性离子型或带电荷的分子可解离成两性离子型或带电荷的分子 两亲化合物两亲化合物（二）糖脂（二）糖脂（glycolipidglycolipid） 1 1、甘油醇糖脂、甘油醇糖脂 是由二酰

27、甘油与己糖（主要是是由二酰甘油与己糖（主要是GalGal、ManMan、deoxy-Glcdeoxy-Glc等）以糖苷键连接而成。等）以糖苷键连接而成。 2 2N-N-酰基鞘氨醇糖脂（神经酰胺糖脂）酰基鞘氨醇糖脂（神经酰胺糖脂） 组成：醇（鞘氨醇）、脂酸、糖组成：醇（鞘氨醇）、脂酸、糖 根据糖基的不同，可分为两大类根据糖基的不同，可分为两大类 （1 1）脑苷脂：糖基为中性糖）脑苷脂：糖基为中性糖 （2 2）神经节苷脂：糖基中除中性糖基外，还含唾液酸。）神经节苷脂：糖基中除中性糖基外，还含唾液酸。 （1 1）脑苷脂（脑糖脂）（）脑苷脂（脑糖脂）（cerebrosidecerebroside） （

28、2）神经节苷脂（神经节糖脂）神经节苷脂（神经节糖脂）（ganglioside） 糖脂的生物学功能糖脂的生物学功能糖脂的功能还不十分清楚，有些动物细胞膜上的糖脂分子糖脂的功能还不十分清楚，有些动物细胞膜上的糖脂分子能与细菌毒素以及细菌细胞结合，起受体的作用。能与细菌毒素以及细菌细胞结合，起受体的作用。（1 1）细胞结构的刚性）细胞结构的刚性 （2 2）抗原的化学标记）抗原的化学标记 血型抗原血型抗原 人的人的A A、B B、O O血型差异在于糖链末端残基。现在临床上正研究血型差异在于糖链末端残基。现在临床上正研究用酶促降解用酶促降解BB抗原或抗原或A A抗原的末端残基抗原的末端残基GalGal或

29、或GalNAcGalNAc，从而增，从而增加加OO抗原的血液来源。抗原的血液来源。 （3 3）细胞分化阶段可鉴定的化学标记）细胞分化阶段可鉴定的化学标记 可能与糖链的长短有关可能与糖链的长短有关 （4 4）调节细胞的正常生长）调节细胞的正常生长 与正常细胞转化成癌细胞有关。癌细胞的神经节苷脂糖链比与正常细胞转化成癌细胞有关。癌细胞的神经节苷脂糖链比正常细胞的短。正常细胞的短。 （5 5）授予细胞与其它生物活性物质的反应性倾向。）授予细胞与其它生物活性物质的反应性倾向。 四、固醇（四、固醇（sterolsterol）：也称甾醇）：也称甾醇 （一）固醇的结构（一）固醇的结构 1 1天然固醇的通式天

30、然固醇的通式 固醇是环戊烷多氢菲的衍生物固醇是环戊烷多氢菲的衍生物 CH3HOCH3RABCD1234567891011121314151716 CH3HOCH3RABCD1234567891011121314151716CH3HOCH3RABCD12345678910111213141517162 2、-型异构体型异构体 -型固醇型固醇-型固醇型固醇（二）胆固醇（二）胆固醇（cholesterolcholesterol） 1 1、分布：、分布：2 2、结构：、结构：CH3HOCH3ABCD1234567891011121314151716CHCH3CH2CH2CH2CHCH3CH318192

31、021222324252627Cholesterol3 3、性质、性质 （1 1）物理性质）物理性质 （2 2）化学性质）化学性质 成酯反应成酯反应 加成反应加成反应 CH3CH3RO 氧化反应氧化反应 胆固烯酮胆固烯酮 脱氢反应脱氢反应 CH3CH3RHO787-7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇 胆固醇可变为一些重要的化合物胆固醇可变为一些重要的化合物 胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素、胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素、维生素维生素D D等生理活性物质的前体。等生理活性物质的前体。 胆汁酸（在肝中合成）参与肠道脂类吸收胆汁酸（在肝中合成）参与肠道脂类吸收 肾上腺皮质激素、雌激素、雄激素肾上腺皮质激素、雌

32、激素、雄激素 颜色反应颜色反应 Liebermann- Burchard反应（里伯曼反应（里伯曼-布卡德反应）布卡德反应） 胆固醇（氯仿溶液）胆固醇（氯仿溶液） 蓝绿色蓝绿色 (CH3CO)2O浓浓H2SO4胆固醇（氯仿溶液）胆固醇（氯仿溶液） 蓝紫色蓝紫色 浓浓H2SO4Salkowski 反应反应 游离胆固醇和胆固醇酯的测定游离胆固醇和胆固醇酯的测定 胆固醇也是两亲分子胆固醇也是两亲分子 （三）麦角固醇（三）麦角固醇（ergosterol） 1、结构、结构 ergosterol2、性质、性质 CH3CH3HO78CHCHCHCHCHCH3CH32223CH3CH3五、萜类化合物五、萜类化合

33、物(terpenoids)(terpenoids)定义定义:不严格的说，萜类化合物是从植物体取不严格的说，萜类化合物是从植物体取得的一系列有香味的物质的统称。得的一系列有香味的物质的统称。一般不含脂肪酸，属不可皂化脂质。一般不含脂肪酸，属不可皂化脂质。异戊二烯规则：从结构上来看，大多数萜类分异戊二烯规则：从结构上来看，大多数萜类分子中的子中的c原子数都是原子数都是5的整数倍，而且可以看出的整数倍，而且可以看出都是由异戊二烯单位首尾相连而组成。都是由异戊二烯单位首尾相连而组成。CCCCC异戊二烯CCCCC头尾异戊二烯单位萜的分类萜的分类分为单萜、倍半萜、双萜、分为单萜、倍半萜、双萜、异戊二烯可以

34、连成链，也可连成环，按碳架异戊二烯可以连成链，也可连成环，按碳架种类可分为种类可分为开链：如月桂烯、橙花醇等开链：如月桂烯、橙花醇等单环：如苧烯、薄荷醇等单环：如苧烯、薄荷醇等双环：如双环：如蒎烯，莰醇等蒎烯，莰醇等单单萜萜开链萜开链萜v开链萜中有很多是珍贵的香料，如橙花醇开链萜中有很多是珍贵的香料，如橙花醇(玫玫瑰香气瑰香气)，柠檬醛等，柠檬醛等CH3CH3CH3OHCH3CH3CH3OHCH3CH3CH3HOCH3CH3CH3HO橙花醇橙花醇 香叶醇香叶醇 柠檬醛柠檬醛a 柠檬醛柠檬醛b其中香叶醇是一种蜜蜂的体外激素其中香叶醇是一种蜜蜂的体外激素单环萜v这一类化合物都含有一个六元碳环，他们

35、以这一类化合物都含有一个六元碳环，他们以椅式构象存在。其中较重要的有：椅式构象存在。其中较重要的有： 对孟烷（香料中间体）骨架的薄荷醇与苧烯：对孟烷（香料中间体）骨架的薄荷醇与苧烯：CH3CH3CH312345678910CH3CH3CH2CH3CH3CH3OH 对孟烷 薄荷醇 苧烯* 薄荷醇具有芳香清凉的气味，并有杀菌防腐作用，薄荷醇具有芳香清凉的气味，并有杀菌防腐作用，广泛的应用于医药，化妆品及食品工业。广泛的应用于医药，化妆品及食品工业。 苧烯苧烯(存在于柑橘类的果皮中存在于柑橘类的果皮中,供制香料供制香料):左旋苧烯存左旋苧烯存在于松针油，薄荷油中，右旋苧烯存在于柠檬油中，在于松针油，

36、薄荷油中，右旋苧烯存在于柠檬油中，都具有柠檬的香味。都具有柠檬的香味。薄荷醇与苧烯薄荷醇与苧烯CH3CH3CH2CH3CH3CH3OH 薄荷醇 苧烯双环萜双环萜v双环萜的骨架是由一个六元环分别和三，四，双环萜的骨架是由一个六元环分别和三，四，五元环共用两个碳原子构成的，属于桥环化五元环共用两个碳原子构成的，属于桥环化合物，由于桥的限制，使得有些分子中的六合物，由于桥的限制，使得有些分子中的六元环只能以船式存在，以莰，蒎骨架最为常元环只能以船式存在，以莰，蒎骨架最为常见。见。CH3CH3CH3CH3CH3CH3蒎莰v天然界存在较多的双环萜有冰片、天然界存在较多的双环萜有冰片、蒎烯等。蒎烯等。 v

37、冰片是名贵的香料和珍贵的中药材，香味清冰片是名贵的香料和珍贵的中药材，香味清凉凉,嚼含溶化烧无烟嚼含溶化烧无烟,开窍消炎止痛痒。开窍消炎止痛痒。v蒎烯松节油中提取，合成香料的中间体。蒎烯松节油中提取，合成香料的中间体。CH3CH3CH3CH2CH3CH3 -蒎烯 -蒎烯PdCH3CH3CH3OHCH3CH3CH3OH冰片 异冰片倍半萜、二萜和三萜等倍半萜、二萜和三萜等v倍半萜倍半萜 倍半萜是由三个异戊二烯单位聚合而成，其倍半萜是由三个异戊二烯单位聚合而成，其结构可以是链状或环状结构的烃类、醇类、结构可以是链状或环状结构的烃类、醇类、酮类或内酯等。环可以是单环、双环、三环酮类或内酯等。环可以是单

38、环、双环、三环等。例如：等。例如：法尼醇(farnesol)(存在于玫瑰花油中，芳香味精油)OH 法尼醇为无色粘稠液体，沸点法尼醇为无色粘稠液体，沸点125 C/ 0.5mmHg,有铃兰气味，存在于玫瑰有铃兰气味，存在于玫瑰油、茉莉油、橙花油及金合欢油等中，油、茉莉油、橙花油及金合欢油等中，但含量都较低，是一种珍贵的香料，用但含量都较低，是一种珍贵的香料，用于配制高级香精。于配制高级香精。 它具有保幼激素活性，使幼虫最初几它具有保幼激素活性，使幼虫最初几次蜕皮仍能保持幼虫特征。次蜕皮仍能保持幼虫特征。红没药烯（红没药烯（bisabolene)bisabolene)CH3CH3CH3CH3产自非

39、洲一种叫产自非洲一种叫commiphora kataj的树，它的树，它可以分泌一种类似于没药的树胶，没药烯可以分泌一种类似于没药的树胶，没药烯由此得名。由此得名。v二萜二萜 二萜分子中含有二萜分子中含有20个碳原子。例如：叶个碳原子。例如：叶绿醇（绿醇（phytol) （存在于叶绿素中，可由后者（存在于叶绿素中，可由后者水解得到，合成水解得到，合成VA、VE的原料）。的原料）。CH3OHCH3CH3CH3CH3维生素维生素A Av维生素维生素A是二萜的一种，主要存在于鱼肝油，是二萜的一种，主要存在于鱼肝油，蛋黄中，是哺乳动物正常生长发育所必需的蛋黄中，是哺乳动物正常生长发育所必需的物质物质CH

40、3CH3CH3OHCH3CH3v三萜三萜 三萜分子中含有三萜分子中含有30个碳原子，存个碳原子，存在于动植物体内。三萜常含有四个在于动植物体内。三萜常含有四个或五个稠合的碳环。许多三萜与甾或五个稠合的碳环。许多三萜与甾族化合物在化学上或生物化学上有族化合物在化学上或生物化学上有相似之处。相似之处。角鲨烯（角鲨烯（squalene)CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3Br+ Mg法泥基溴法泥基溴角鲨烯（角鲨烯（squalene)v类胡萝卜素类胡萝卜素 类胡萝卜素是一类四萜，它们类胡萝卜素是一类四萜，它们在植物、动物和海洋生物中，分布在植物、动物和海洋生物中，分

41、布甚广。类胡萝卜素可作为食用色素甚广。类胡萝卜素可作为食用色素或作为动物和家禽的饲料添加剂。或作为动物和家禽的饲料添加剂。常见的类胡萝卜素有番茄红素和常见的类胡萝卜素有番茄红素和-胡萝卜素。胡萝卜素。四萜番茄红素番茄红素(lycopene)(lycopene)CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3-胡萝卜素胡萝卜素(-carotene)(-carotene)CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3v存在于动物和人体中的一类不饱和脂肪酸组存在于动物和人体中的一类不饱和脂肪酸组成的具有多种生理作用的活性物质。成的具有多种生理作用的活性物质。v最早发现存在于

42、人的精液中，当时以为这一最早发现存在于人的精液中，当时以为这一物质是由前列腺释放的，因而定名为前列腺物质是由前列腺释放的，因而定名为前列腺素。素。v现已证明精液中的前列腺素主要来自精囊，现已证明精液中的前列腺素主要来自精囊，除之全身许多组织细胞都能产生前列腺素。除之全身许多组织细胞都能产生前列腺素。v早期是从羊精囊提取，现可用生物合成法或早期是从羊精囊提取，现可用生物合成法或全合成法制成。全合成法制成。 六、前六、前 列列 腺腺 素素 前列腺素的化学本质前列腺素的化学本质v是由一个五元环和两条侧链构成的是由一个五元环和两条侧链构成的20碳不饱和脂肪碳不饱和脂肪酸。酸。v按其结构，前列腺素分为按

43、其结构，前列腺素分为A、B、C、D、E、F、G、H、I等类型。等类型。v不同类型的前列腺素具有不同的功能，如前列腺素不同类型的前列腺素具有不同的功能，如前列腺素E能舒张支气管平滑肌，降低通气阻力；而前列腺能舒张支气管平滑肌，降低通气阻力；而前列腺素素F的作用则相反。的作用则相反。v前列腺素的半衰期极短（前列腺素的半衰期极短（12分钟），除前列腺素分钟），除前列腺素I2外，其他的前列腺素经肺和肝迅速降解，故前列外，其他的前列腺素经肺和肝迅速降解，故前列腺素不像典型的激素那样，通过循环影响远距离靶腺素不像典型的激素那样，通过循环影响远距离靶组织的活动，而是在局部产生和释放，对产生前列组织的活动，而

44、是在局部产生和释放，对产生前列腺素的细胞本身或对邻近细胞的生理活动发挥调节腺素的细胞本身或对邻近细胞的生理活动发挥调节作用。作用。 生理和药理作用生理和药理作用v对心血管、呼吸、消化以及生殖系统等有广对心血管、呼吸、消化以及生殖系统等有广泛的生理和药理作用。目前研究较多并与生泛的生理和药理作用。目前研究较多并与生殖系统有关的前列腺素有前列腺素殖系统有关的前列腺素有前列腺素E2（PGE2）、前列腺素）、前列腺素F2（PGF2）和）和15-甲基前列腺素甲基前列腺素F2等。等。 v与缩宫素不同，上述几种前列腺素对各期妊与缩宫素不同，上述几种前列腺素对各期妊娠的人子宫都有显著的兴奋作用，仅对分娩娠的人

45、子宫都有显著的兴奋作用，仅对分娩前的子宫更敏感些。前的子宫更敏感些。v故除用于足月引产外，对早期或中期妊娠子故除用于足月引产外，对早期或中期妊娠子宫也能引起足以导致流产的高频率和大幅度宫也能引起足以导致流产的高频率和大幅度的收缩。的收缩。v前列腺素也可能发展成为一种用于月经过期前列腺素也可能发展成为一种用于月经过期不久的早孕妇女的催经抗早孕药物。不久的早孕妇女的催经抗早孕药物。v除静脉滴注外，阴道内、宫腔内或羊膜腔内除静脉滴注外，阴道内、宫腔内或羊膜腔内给药，也能有效。目前正从剂型、给药途径给药，也能有效。目前正从剂型、给药途径以及提高选择性等方面进行研究。以及提高选择性等方面进行研究。 七、

46、脂蛋白七、脂蛋白（一）（一） 细胞脂蛋白细胞脂蛋白分布：生物膜分布：生物膜蛋白质部分蛋白质部分: : 主要是糖蛋白主要是糖蛋白 脂质部分脂质部分: : 主要是磷脂，其次是糖主要是磷脂，其次是糖脂脂脂质与蛋白质以非共价键结合而成的复合物脂质与蛋白质以非共价键结合而成的复合物 组成组成（二）（二） 血浆脂蛋白血浆脂蛋白电泳法分类电泳法分类超离心法分类超离心法分类 乳糜微粒（乳糜微粒（CM, chylomicron） 极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白（VLDL，very low density lipoprotein） 低密度脂蛋白低密度脂蛋白（LDL，low density lipoprotein）

47、高密度脂蛋白高密度脂蛋白（HDL， high density lipoprotein） （三）脂蛋白的功能（三）脂蛋白的功能脂蛋白脂蛋白密度密度 /(gcm-3) 合成脏器合成脏器脂质脂质蛋白质蛋白质功能功能CM乳糜微粒乳糜微粒0.96小肠小肠98% (主要为主要为TG)2%运输外源性的运输外源性的TG到体内到体内 VLDL （前（前-脂蛋白）脂蛋白）0.951.006肝肝91% (主要为主要为TG)812%运输内源性的运输内源性的TG LDL（-脂蛋脂蛋白）白） 1.0061.063肝肝75%(主要主要为胆固醇和为胆固醇和胆固醇酯胆固醇酯) 25% 运输内源性胆固醇运输内源性胆固醇 HDL

48、（-脂蛋白）脂蛋白） 1.0631.21 肝肝50%（主要（主要为磷脂、胆为磷脂、胆固醇）固醇） 50%吸收周围细胞的胆固醇，吸收周围细胞的胆固醇，对脂蛋白酯酶、卵磷脂一对脂蛋白酯酶、卵磷脂一胆固醇酰基转移酶有激活胆固醇酰基转移酶有激活作用作用 血浆脂蛋白的分类、组分及主要功能血浆脂蛋白的分类、组分及主要功能 八、八、 生物膜生物膜biological membranev所有的细胞都以一层薄膜将它的内含物与外所有的细胞都以一层薄膜将它的内含物与外界环境分开。界环境分开。v另外，大多数细胞中还含有许多内膜系统，另外，大多数细胞中还含有许多内膜系统，组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞组成具有各

49、种特定功能的亚细胞结构和细胞器。器。v例如，线粒体、细胞核、内质网、溶酶体和例如，线粒体、细胞核、内质网、溶酶体和叶绿体等。细胞膜以及各种细胞器的外膜通叶绿体等。细胞膜以及各种细胞器的外膜通称为生物膜。称为生物膜。1、生物膜的组成、生物膜的组成主要由：主要由：v脂质（主要是磷脂和胆固醇）脂质（主要是磷脂和胆固醇）v蛋白质（包括酶）和多糖类组成，蛋白质（包括酶）和多糖类组成，v水和金属离子等。水和金属离子等。生物膜的组成，因膜的种类不同而有很大的差生物膜的组成，因膜的种类不同而有很大的差别。别。2 2、生物膜的结构、生物膜的结构 生物膜是以磷脂、胆固醇和糖脂为主构成的双层脂膜生物膜是以磷脂、胆固

50、醇和糖脂为主构成的双层脂膜单分子层膜单分子层膜v单分子层膜是由高度有序排列的双亲性分子形单分子层膜是由高度有序排列的双亲性分子形成的单分子层膜结构。单分子层可以在气成的单分子层膜结构。单分子层可以在气- -液、液、气气- -固、液固、液- -液和固液和固- -液等界面形成，其中，空气液等界面形成，其中，空气- -水界面形成的单层膜最重要。水界面形成的单层膜最重要。vLBLB膜技术是制备单分子层膜的主要方法。膜技术是制备单分子层膜的主要方法。LBLB膜膜技术是由技术是由Langmuir Langmuir 和和BlodgettBlodgett发明的膜制备技发明的膜制备技术，所以称为术，所以称为LB

51、LB膜技术。膜技术。双层类脂膜双层类脂膜v这类膜是指具有双分子厚度，能有效分这类膜是指具有双分子厚度，能有效分隔水溶液的超薄类脂膜。隔水溶液的超薄类脂膜。v双层类脂膜的厚度小于双层类脂膜的厚度小于10 nm10 nm，具有两个，具有两个界面，不透光。界面，不透光。v双层类脂膜可以将溶液分隔成两个部分，双层类脂膜可以将溶液分隔成两个部分，是模拟细胞膜内、外环境的理想模型，是模拟细胞膜内、外环境的理想模型，在生物化学体系研究中具有重要意义。在生物化学体系研究中具有重要意义。生物膜的模拟生物膜的模拟- -人工膜人工膜v是指由双亲性分子高度有序排列是指由双亲性分子高度有序排列形成的体系形成的体系. .

52、是指由双亲性分子是指由双亲性分子高度有序排列形成的体系，如胶高度有序排列形成的体系，如胶束、微团、单分子层膜、双分子束、微团、单分子层膜、双分子层膜和脂质体等。层膜和脂质体等。 v人工膜具有生物膜的基本结构特人工膜具有生物膜的基本结构特点和某些理化性质，是研究生物点和某些理化性质，是研究生物膜结构与功能关系的基本模型。膜结构与功能关系的基本模型。v最能代表生物膜结构特性的人工最能代表生物膜结构特性的人工膜是单分子层膜、双分子层膜和膜是单分子层膜、双分子层膜和脂质体。脂质体。1935年年Danielli等提出了脂蛋白结构模型等提出了脂蛋白结构模型以来，提出过各种其它模型；以来，提出过各种其它模型

53、；1972年由年由S.J.Singer等人提出的等人提出的液态镶嵌液态镶嵌模型，模型，是目前为大家所接受的模型。是目前为大家所接受的模型。v该模型解释了天然膜的许多特性，如：该模型解释了天然膜的许多特性，如：生物膜蛋白质含量的差异性，膜结构上生物膜蛋白质含量的差异性，膜结构上的不对称性，膜厚度的不均一性，膜的的不对称性，膜厚度的不均一性，膜的电性质及通透性等电性质及通透性等液态镶嵌模型液态镶嵌模型液态镶嵌模型的要点液态镶嵌模型的要点v（1）膜磷脂排列成双分子层，它构成膜的基质。）膜磷脂排列成双分子层，它构成膜的基质。v（2）双分子层的每一个磷脂分子都可以自由地横）双分子层的每一个磷脂分子都可以

54、自由地横向移动，其结果使双分子层具有流动性、柔韧性、向移动，其结果使双分子层具有流动性、柔韧性、高电阻性及对高极性分子的不通透性。高电阻性及对高极性分子的不通透性。v（3 ）磷脂分子的两侧不对称性）磷脂分子的两侧不对称性v（4）外周蛋白主要以离子键与膜极性端结合，内）外周蛋白主要以离子键与膜极性端结合，内嵌蛋白以不同的方式和深度插入或穿过膜脂双分子嵌蛋白以不同的方式和深度插入或穿过膜脂双分子层。层。v（5）蛋白质在基质上的镶嵌分布，并不限制蛋白）蛋白质在基质上的镶嵌分布，并不限制蛋白质分子在基质上的横向移动。质分子在基质上的横向移动。（1 1）脂质）脂质 LipidLipidv脂质是构成生物膜

55、最基本的结构脂质是构成生物膜最基本的结构物质物质v脂质包括磷脂、胆固醇和糖脂等，脂质包括磷脂、胆固醇和糖脂等，其中以磷脂为主要成分。其中以磷脂为主要成分。3、构成生物膜的主要物质、构成生物膜的主要物质 磷脂磷脂GlycerophospholipidsGlycerophospholipidsv主要是磷酸甘油二脂。甘主要是磷酸甘油二脂。甘油中第油中第1 1，2 2位碳原子与脂位碳原子与脂肪酸酯基（主要是含肪酸酯基（主要是含1616碳碳的软脂酸和的软脂酸和1818碳的油酸）碳的油酸）相连，第相连，第3 3位碳原子则与磷位碳原子则与磷酸酯基相连。不同的磷脂，酸酯基相连。不同的磷脂，其磷酸酯基组成也不相

56、同。其磷酸酯基组成也不相同。 胆固醇胆固醇SterolsSterolsv胆固醇是一种类胆固醇是一种类脂化合物脂化合物, , 在生在生物膜中含量较多。物膜中含量较多。胆固醇以中性脂的形式分布在胆固醇以中性脂的形式分布在双层脂膜内，对生物膜中脂类的双层脂膜内，对生物膜中脂类的物理状态有一定的调节作用，物理状态有一定的调节作用，有有利于保持膜的流动性和降低相变利于保持膜的流动性和降低相变温度温度。 （鞘）糖脂（鞘）糖脂GlycosphingolipidsGlycosphingolipidsv糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。v糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。糖脂主

57、要分布在细胞膜外侧的单分子层中。v动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。v 结构为：结构为：CH2CHNHCHCH=CHOH(CH2)12CH3神经鞘氨醇OOHCH2OHOOHOHR:脂肪酸COR半乳糖（2 2）膜蛋白质）膜蛋白质v生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为膜蛋白。膜蛋白。v根据它们在膜上的定位情况，可以分为外周根据它们在膜上的定位情况，可以分为外周蛋白和内在蛋白。蛋白和内在蛋白。v膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施功能的基本场所。功能的基本场所。外周蛋白外周蛋白perip

58、heral peripheral proteinproteinv这类蛋白约占膜蛋白的这类蛋白约占膜蛋白的202030%30%，分布于双层，分布于双层脂膜的外表层，主要通过静电引力或范德华脂膜的外表层，主要通过静电引力或范德华力与膜结合。力与膜结合。v外周蛋白与膜的结合比较疏松，容易从膜上外周蛋白与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离出来。分离出来。v外周蛋白能溶解于水。外周蛋白能溶解于水。内在蛋白内在蛋白integral proteinintegral proteinv内在蛋白约占膜蛋白的内在蛋白约占膜蛋白的70-80%70-80%，蛋白的部分或全部，蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。嵌在双层脂膜的疏水层中。v这类蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水键与膜脂这类蛋白的特征是不溶于水，主