《生物化学》本科课件第2章+脂质

1、第2章 脂质Lipid扬州大学生物科学与技术学院一、引言（一）脂质（lipid）定义脂肪酸与醇脱水反应形成的酯及其衍生物共性：不溶于水，而易溶于非极性溶剂如乙醚、氯仿、苯等。扬州大学生物科学与技术学院单纯脂类复合脂类衍生脂类(二)脂质的分类I 按化学组成分类扬州大学生物科学与技术学院单纯脂质 由脂肪酸和醇类所形成的酯 脂酰甘油酯（最丰富的为甘油三酯) 蜡（含14-36C个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸与含16-30C个碳原子的一元醇所形成的酯）扬州大学生物科学与技术学院除了含有脂肪酸和醇外，还含有非脂分子的成分复合脂质 磷脂（磷酸和含氮碱） 糖脂（糖） 硫脂（硫酸）扬州大学生物科学与技术学院由单纯

2、脂类或复合脂类衍生而来或与它们关系密切。萜类：天然色素、香精油、天然橡胶固醇类：固醇（甾醇、性激素、肾上腺皮质激素）其他脂类：维生素A、D、E、K等。衍生脂质扬州大学生物科学与技术学院可皂化脂类：一类能被碱水解而产生皂（脂肪酸盐）的脂类。不可皂化脂类：不能被碱水解而产生皂（脂肪酸盐）的脂类。 主要有不含脂肪酸的萜类和类固醇类。II 按能否被碱水解分类扬州大学生物科学与技术学院极性非极性 脂质在水中和水界面上的行为不同I类极性脂质II类极性脂质III类极性脂质扬州大学生物科学与技术学院（三）脂质的功能扬州大学生物科学与技术学院1. 贮存脂质三酰甘油每克发热值37kJ，比同质量糖、蛋白（17kJ）

3、高2.3倍，且不溶于水，在细胞内易于聚集/储存，故为普遍的细胞能量储备物质。体表脂保护作用/皮下脂肪缓冲作用2.结构脂质 脂类是细胞膜的主要成份3.活性脂质 简单脂是构成维生素与激素的成份； 包括VA、D、E、K、性激素、前列腺素等扬州大学生物科学与技术学院皮下脂肪细胞（黄、白色）扬州大学生物科学与技术学院细胞膜扬州大学生物科学与技术学院二、脂肪酸（fatty acid）1.脂肪酸的种类：脂肪酸：由一条长的烃链和一个末端羧基组成的羧酸。烃链多是线性，很少分支或含环。饱和脂肪酸不饱和脂肪酸通俗名； 系统名； 简写符号亚油酸； 十八碳-9，12-二烯酸（顺，顺）；18：2D9c,12c扬州大学生物

4、科学与技术学院 2、结构特点（表22）软脂酸（十六烷酸）硬脂酸（十八烷酸）油酸（十八烯酸）扬州大学生物科学与技术学院饱和脂肪酸扬州大学生物科学与技术学院扬州大学生物科学与技术学院不饱和脂肪酸的双键：-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-非共轭双键（容易形成自由基）-CH2-CH=CH-CH=CH-CH=CH2-共轭双键（容易聚合）扬州大学生物科学与技术学院2、脂肪酸的理化性质溶解度 与烃链的长度有关熔 点 与双键数目、顺反有关皂化反应 动植物油脂在氢氧化钠或氢氧化钾作用 下水解生成的脂肪酸盐。乳化作用 脂肪酸盐、胆汁酸盐、SDS、Triton X-100腐败和过氧化扬州大学生物科学

5、与技术学院3、必需脂肪酸（essential fatty acid)人体不能合成，必需由膳食提供的对人体功能必不可少的多不饱和脂肪酸。亚油酸(6PUFA）亚麻酸花生四烯酸亚麻酸（3PUFA）二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）扬州大学生物科学与技术学院4、类二十碳烷（eicosanoid）由20碳的多不饱和脂肪酸衍生而来前列腺素凝血恶烷白三烯局部激素扬州大学生物科学与技术学院扬州大学生物科学与技术学院三、三酰甘油和蜡（一）酰基甘油（acylglycerol）呈液态：油（oil）呈固态：脂（fat）常温下油脂中性脂/真脂扬州大学生物科学与技术学院1分子甘油和3分子脂肪酸形成的酯脂肪酸

6、饱和 ： 16C软脂酸、 18C硬脂酸不饱和含1个双键（油酸）含2个双键（亚油酸）含3个双键（亚麻酸）含4个双键（花生四烯酸）三酰甘油(triacylglycerol, TG)扬州大学生物科学与技术学院甘油（丙三醇）单酯酰甘油二酯酰甘油H2OH2O三酯酰甘油脂肪酸1脂肪酸2扬州大学生物科学与技术学院通式R1=R2=R3简单三酰甘油混合三酰甘油扬州大学生物科学与技术学院烷醚酰基甘油烷基烯基醚键扬州大学生物科学与技术学院扬州大学生物科学与技术学院扬州大学生物科学与技术学院长链脂肪酸与长链一元醇/固醇形成的酯脂肪醇中的碳原子在16以上分布在生物体表面起保护作用植物蜡防虫蛀、防辐射、降低水分蒸发动物蜡

7、防水、保温、筑巢（二）蜡（wax)扬州大学生物科学与技术学院巴西棕榈蜡扬州大学生物科学与技术学院通式RCOOR多为饱和脂肪酸醇饱和或不饱和/固醇蜂蜡完全不透水扬州大学生物科学与技术学院四、脂质过氧化（peroxidation）多不饱和脂肪酸的氧化变质。典型的活性氧参与的自由基链式反应扬州大学生物科学与技术学院（一）自由基、活性氧和自由基链反应1、自由基（free radical）分子/原子/基团中有未配对电子的一类物质。 很活泼，具有很强的掠夺性 很容易形成稳定的分子状态扬州大学生物科学与技术学院A ：B A. + B.一种是异裂反应一种是均裂反应：两电子均分给两个产物。此过程中产生的分裂物称

8、为自由基。共价键由双电子形成断裂时：均裂（homolysis）自由基的形成：扬州大学生物科学与技术学院辐射诱导自由基的形成：热诱导单电子氧化还原H2Ohv HOHeaq-(C6H5COO)22C6H5COO C6H5+CO2Fe2+H2O2 Fe3+OH+OH-扬州大学生物科学与技术学院2、活性氧O2 OH H2O2 1O2 LO . LOO . LOOH臭氧 NO氧或含氧的高反应活性分子。扬州大学生物科学与技术学院3、自由基链式反应引发：由辐射或其它自由基引发 初始自由基的形成增长：新生自由基导致新的抽氢反应 再形成新的自由基终止：两自由基偶联或歧化 或在抗氧化剂作用下 使自由基链式反应停止

9、扬州大学生物科学与技术学院（二）脂质过氧化过程扬州大学生物科学与技术学院（三）脂质过氧化对机体的损伤脂质过氧化 中间产物自由基终产物丙二醛膜流动性通透性受影响动脉粥样硬化老年色素斑形成蛋白质聚合交联扬州大学生物科学与技术学院（四）抗氧化剂的保护作用 抗氧化剂：SOD（超氧化物歧化酶）过氧化氢酶（谷胱甘肽过氧化物酶）维生素E/维生素C胡萝卜素 具有还原性、能抑制靶分子自动氧化的物质。扬州大学生物科学与技术学院SOD：2O2 + 2H+ H2O2 + O2-预防型抗氧化剂扬州大学生物科学与技术学院过氧化氢酶（catalase）： 2H2O2 2H2O + O2谷胱甘肽过氧化物酶： H2O2 + 2

10、GSH 2H2O + 2GSSG扬州大学生物科学与技术学院谷胱甘肽过氧化物酶： ROOH + 2GSH ROH + 2GSSG脂质氢过氧化物的还原维生素E：活性氧自由基清除剂、 中断过氧化链反应维生素C还原维生素E（协同作用）胡萝卜素淬灭单线氧扬州大学生物科学与技术学院五、磷脂（phospholipid）磷脂甘油磷脂鞘脂类鞘磷脂鞘糖脂扬州大学生物科学与技术学院X非极性，不易溶于水称非极性尾极性，易溶于水称极性头（一）甘油磷脂(glycerophospholipid)极性醇基本结构扬州大学生物科学与技术学院常见的甘油磷脂乙醇胺胆碱丝氨酸甘油卵磷脂磷脂酰乙醇胺磷脂酰丝氨酸磷脂酰甘油甘油磷脂扬州大学

11、生物科学与技术学院肌醇心磷脂磷脂酰甘油磷脂酰肌醇扬州大学生物科学与技术学院卵磷脂扬州大学生物科学与技术学院磷脂酰甘油绝大多数存在于生物膜中A. 卵磷脂（磷脂酰胆碱，lecithin）X前体（发生脂化反应前醇形式）为胆碱 HO- CH2CH2N+(CH3)3乙酰胆碱是神经传导物质卵磷脂具有增强记忆、防止老年痴呆等作用？ 卵磷脂可乳化胆固醇、油脂，？ 两性（亲油、亲水），乳化剂增加神经传导物、促进脑细胞活化扬州大学生物科学与技术学院工业提取方式 以大豆为原料，醇、乙醚等脂溶剂萃取 成本低，纯度低，保健作用 以蛋黄为原料，CO2超临界萃取 高成本，高纯度，医用扬州大学生物科学与技术学院扬州大学生物科

12、学与技术学院扬州大学生物科学与技术学院B.脑磷脂cephalin （磷脂酰乙醇胺）X基团前体为胆胺 HO-CH2CH2-NH3+磷脂酰丝氨酸与血液凝固有关磷脂酰丝氨酸扬州大学生物科学与技术学院（二）醚甘油磷脂（ether phosphoglyceride) 扬州大学生物科学与技术学院缩醛磷脂扬州大学生物科学与技术学院血小板活化因子扬州大学生物科学与技术学院（三）鞘磷脂（sphingomyelin）鞘氨醇扬州大学生物科学与技术学院神经酰胺鞘磷脂扬州大学生物科学与技术学院鞘磷脂扬州大学生物科学与技术学院六、糖脂氨基醇R-COOH脂肪酸单糖及单糖聚合物磷酸胆碱（或磷酸胆胺）或扬州大学生物科学与技术学

13、院非极性尾极性头磷酸胆碱（或磷酸胆胺）鞘糖 脂鞘磷脂单糖及单糖聚合物扬州大学生物科学与技术学院(一)鞘糖脂（glycosphingolipid）以神经酰胺为母体1、酸性鞘糖脂含有唾液酸或硫酸基硫酸鞘糖脂（硫苷脂）唾液酸鞘糖脂（神经节苷脂）扬州大学生物科学与技术学院2、中性鞘糖脂Gal1 1Cer半乳糖基神经酰胺（脑苷脂）扬州大学生物科学与技术学院二酰甘油sn-3上羟基与糖基以糖苷键相连。又被称为糖基甘油脂(二)甘油糖脂(glyceroglycolipid）扬州大学生物科学与技术学院单半乳糖基二酰甘油二半乳糖基二酰甘油扬州大学生物科学与技术学院七、萜与类固醇不含脂肪酸，属于不可皂化脂质（一）萜（

14、terpene）Isoprene unit扬州大学生物科学与技术学院扬州大学生物科学与技术学院扬州大学生物科学与技术学院四萜（tetraterpene）扬州大学生物科学与技术学院扬州大学生物科学与技术学院+环戊烷多氢菲菲环戊烷（二)固醇类（steroid）环戊烷多氢菲的一元醇及其衍生物1、结构特点扬州大学生物科学与技术学院甾核A环B环C环D环角甲基扬州大学生物科学与技术学院雄性激素可的松（激素）维生素D胆固醇非极性尾极性头胆固醇扬州大学生物科学与技术学院2、胆固醇和非动物固醇特点：C3核有一取向的羟基 C17上有烃链功能：构成生物膜、形成类固醇胆固醇、豆固醇、麦角固醇、酵母固醇扬州大学生物科学

15、与技术学院cholesterol扬州大学生物科学与技术学院脱氢胆固醇扬州大学生物科学与技术学院扬州大学生物科学与技术学院3、固醇衍生物牛磺酸扬州大学生物科学与技术学院八、血浆脂蛋白(lipoprotein）脂质和蛋白质以非共价键（次级键：疏水键、范德华引力等）结合形成的复合物。载脂蛋白（apolipoprotein，apo）脱辅基脂蛋白与脂的运输有关扬州大学生物科学与技术学院（一）血浆脂蛋白的分类 乳糜微粒 （chylomicron）极低密度脂蛋白 VLDL中间密度脂蛋白 IDL 低密度脂蛋白 LDL高密度脂蛋白 HDL蛋白质高脂低扬州大学生物科学与技术学院扬州大学生物科学与技术学院功能载运甘

16、油三酯和胆固醇脂蛋白模式图甘油三酯和胆固醇核心低密度脂蛋白高心肌梗塞的先兆？磷脂单分子层扬州大学生物科学与技术学院扬州大学生物科学与技术学院LDL的功能是转运胆固醇到外围组织，并调节外围组织中的胆固醇合成。HDL的功能是收集（死细胞及更新膜降解出的）乳糜颗粒、VLDL释放的胆固醇、磷脂、三酰甘油及载脂蛋白，并将胆固醇酯化-清道夫扬州大学生物科学与技术学院是非题：1.自然界中常见的不饱和脂酸多具有反式结构。2.血浆胆固醇含量与动脉硬化密切有关，如果能够一方面完全禁食胆固醇，另一方面完全抑制胆固醇的生物合成，将有助于健康长寿.3.磷脂酰胆碱是一种中性磷脂4.天然存在的磷脂是L-构型。5.天然固醇中

17、醇羟基在3位，其C3处的醇羟基都是-型。6.脂肪的皂化价高表示含低相对分子质量的脂酸少。7.胆固醇为环状一元醇，不能皂化。8.脂肪和胆固醇都属脂类化合物，它们的分子中都含有脂肪酸。9.磷脂和糖脂都属于两亲化合物。10.胆固醇分子中无双键，属于饱和固醇。1.-；2.-；3.-；4.-；5.-；6.-；7.+；8.-；9+；10.-扬州大学生物科学与技术学院1.下列有关甘油三酯的叙述，哪一个不正确？ A.甘油三酯是由一分子甘油与三分子脂肪酸所组成的酯 B.任何一个甘油三酯分子总是包含三个相同的脂酰基 C.在室温下，甘油三酯可以是固体，也可以是液体 D.甘油三酯可以制造肥皂 E.甘油三酯在氯仿中是可

18、溶的2.从某天然脂肪水解所得的脂肪酸，其最可能的结构是1.B; 2. BABCDE扬州大学生物科学与技术学院3.脂肪的碱水解称为 A.酯化 B.还原 C.皂化 D.氧化 E.水解4.下列哪种叙述是正确的? A.所有的磷脂分子中都含有甘油基 B.脂肪和胆固醇分子中都含有脂酰基 C.中性脂肪水解后变成脂肪酸和甘油 D.碳链越长，脂肪酸越易溶解于水3.C; 4.C扬州大学生物科学与技术学院5.下列脂类化合物中哪个含有胆碱基? A.磷脂酸 B.神经节苷脂 C.胆固醇 D.葡萄糖脑苷脂 E.神经鞘磷脂。6.以克计算，脂肪中的脂肪酸完全氧化所产生的能量比糖多.糖和脂肪完全氧化时最接近的能量比为 A.1:2

19、 B.1:3 C.1:4 D.2:3 E.3:45. A E; 6.A扬州大学生物科学与技术学院7.乳糜微粒、中间密度脂蛋白(IDL)、低密度脂蛋白(LDL)和极低密度脂蛋白(VLDL)都是血清脂蛋白，这些颗粒若按密度从低到高排列，正确的次序应为 A.LDL，IDL，VLDL，乳糜微粒 B.乳糜微粒，VLDL，IDL，LDL C.VLDL，IDL，LDL，乳糜微粒 D.乳糜微粒，VLDL，LDL，IDL E.LDL，VLDL，IDL，乳糜微粒8.卵磷脂含有的成分为 A.酸，甘油，磷酸，乙醇胺 B.脂酸，磷酸，胆碱，甘油 C.磷酸，脂酸，丝氨酸，甘油 D.脂酸，磷酸，胆碱 E.脂酸，磷酸，甘油7.B; 8.B扬州大学生物科学与技术学院9.神经节苷脂（ganglioside)是一种（ ）类型的物质（1）脂蛋白（2）糖蛋白（3）糖脂（4）磷脂9.(3)扬州大学生物科学与技术学院天然脂肪酸在结构上有哪些共同特点？ 来自动物的天然脂肪酸碳骨架为线性，双键数目一般