生物化學(xué)-第2章-脂質(zhì)

1、 一、引言一、引言 （一）脂質(zhì)（一）脂質(zhì)（lipid）定義）定義 n脂肪酸脂肪酸與與醇醇脫水脫水反應(yīng)形成的酯及其衍生物反應(yīng)形成的酯及其衍生物 n共性：共性：不溶于水，而易溶于非極性溶劑如不溶于水，而易溶于非極性溶劑如 乙醚、氯仿、苯等。乙醚、氯仿、苯等。 單純脂類 復(fù)合脂類 衍生脂類 ( (二二) )脂質(zhì)的分類脂質(zhì)的分類 I 按化學(xué)組成分類 單純脂質(zhì) 由脂肪酸和醇類所形成的酯由脂肪酸和醇類所形成的酯 v 脂酰甘油酯脂酰甘油酯 （最豐富的為甘油三酯（最豐富的為甘油三酯 ) v 蠟蠟 （含（含14-36C14-36C個碳原子的飽和或不飽和脂肪個碳原子的飽和或不飽和脂肪 酸與含酸與含16-30C16

2、-30C個碳原子的一元醇所形成的個碳原子的一元醇所形成的 酯）酯） 單純脂類的衍生物：除了含有脂肪 酸和醇外，還含有非脂分子的成分 v 磷脂（磷酸和含氮堿） v 糖脂（糖） v 硫脂（硫酸） 由單純脂類或復(fù)合脂類衍生而來或與由單純脂類或復(fù)合脂類衍生而來或與 它們關(guān)系密切。它們關(guān)系密切。 v萜類：萜類：天然色素、香精油、天然橡膠天然色素、香精油、天然橡膠 v固醇類：固醇類：固醇（甾醇、性激素、腎上腺皮固醇（甾醇、性激素、腎上腺皮 質(zhì)激素）質(zhì)激素） v其他脂類：其他脂類：維生素維生素A、D、E、K等。等。 可皂化可皂化脂類：脂類：一類能被堿水解而產(chǎn)生皂（一類能被堿水解而產(chǎn)生皂（ 脂肪酸鹽）的脂類。

3、脂肪酸鹽）的脂類。 不可皂化脂類：不可皂化脂類：不能被堿水解而產(chǎn)生皂（不能被堿水解而產(chǎn)生皂（ 脂肪酸鹽）的脂類。脂肪酸鹽）的脂類。 主要有不含脂肪酸的主要有不含脂肪酸的萜類萜類和和類固醇類固醇類。類。 II II 按能否被堿水解分類按能否被堿水解分類 極性極性 非極性非極性 脂質(zhì)在水中和水界面上的行為不同脂質(zhì)在水中和水界面上的行為不同 （三）脂質(zhì)的功能（三）脂質(zhì)的功能 1. 貯存脂質(zhì)貯存脂質(zhì) 2.2.結(jié)構(gòu)脂質(zhì)結(jié)構(gòu)脂質(zhì) 3.3.活性脂質(zhì)活性脂質(zhì) 皮下脂肪細胞（黃 、白色） 細胞核 細胞質(zhì) 脂肪滴 脂肪滴 細胞膜 二、脂肪酸（fatty acid） 1 1、結(jié)構(gòu)特點（表、結(jié)構(gòu)特點（表2 22 2）

4、 軟脂酸（十六烷酸）軟脂酸（十六烷酸） 硬脂酸（十八烷酸）硬脂酸（十八烷酸） 油酸（十八烯酸）油酸（十八烯酸） 飽和脂肪酸 不飽和脂肪酸的雙鍵： -CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2- 非共軛雙鍵（容易形成自由基）非共軛雙鍵（容易形成自由基） -CH2-CH=CH-CH=CH-CH=CH2- 共軛雙鍵（容易聚合）共軛雙鍵（容易聚合） 2 2、脂肪酸的理化性質(zhì)、脂肪酸的理化性質(zhì) 溶解度溶解度 與烴鏈的長度有關(guān)與烴鏈的長度有關(guān) 熔熔 點點 與雙鍵數(shù)目、順反有關(guān)與雙鍵數(shù)目、順反有關(guān) 皂化反應(yīng)皂化反應(yīng) 動植物油脂在氫氧化鈉或氫氧化鉀作用動植物油脂在氫氧化鈉或氫氧化鉀作用 下水解生成的脂肪酸

5、鹽。下水解生成的脂肪酸鹽。 乳化作用乳化作用 脂肪酸鹽、膽汁酸鹽、脂肪酸鹽、膽汁酸鹽、SDS、Triton X-100 腐敗和過氧化腐敗和過氧化 3 3、必需脂肪酸、必需脂肪酸（essential fatty acid) 人體不能合成，必需由膳食提供的對人體功人體不能合成，必需由膳食提供的對人體功 能必不可少的多不飽和脂肪酸。能必不可少的多不飽和脂肪酸。 亞油酸(6PUFA）亞麻酸花生四烯酸 亞麻酸（3PUFA）二十碳五烯酸 （EPA）、二十二碳六烯酸（DHA） 4、類二十碳烷（eicosanoid） 由由2020碳的碳的多不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸衍生而來衍生而來 前列腺素前列腺素 凝血惡烷

6、凝血惡烷 白三烯白三烯 局部激素局部激素 三、三酰甘油和蠟三、三酰甘油和蠟 （一）（一）酰基甘油?；视停╝cylglycerol） 呈液態(tài)：油（呈液態(tài)：油（oil） 呈固態(tài)：脂呈固態(tài)：脂（fat） 常溫下常溫下 1 1分子甘油和分子甘油和3 3分子脂肪酸形成的酯分子脂肪酸形成的酯 脂肪酸脂肪酸 飽和飽和 ： 16C16C軟脂酸、軟脂酸、 18C18C硬脂酸硬脂酸 不飽和不飽和 含含1 1個雙鍵（油酸）個雙鍵（油酸） 含含2 2個雙鍵（亞油酸）個雙鍵（亞油酸） 含含3 3個雙鍵（亞麻酸）個雙鍵（亞麻酸） 含含4 4個雙鍵（花生四烯酸）個雙鍵（花生四烯酸） 三酰甘油三酰甘油(triacylgly

7、cerol, TG) 甘油（丙三醇） CH2OH CHOH C H2 OH C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 CH3C H2 C O OH C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 CH3C H2 C O OCH2 CHOH C H2 OH 單酯酰甘油單酯酰甘油 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C

8、 H2 C H2 C H2 C H2 CH3C H2 C O OH 二酯酰甘油二酯酰甘油 H2O H2O 三酯酰甘油三酯酰甘油 脂肪酸脂肪酸1 脂肪酸脂肪酸2 OCH 2 CHO C H 2 O R1 R2 R3 通式通式 簡單三酰甘油簡單三酰甘油 混合三酰甘油混合三酰甘油 烷醚?；视屯槊氧；视?烷基烷基 烯基烯基 醚醚 鍵鍵 長鏈長鏈脂肪酸脂肪酸與長鏈一元與長鏈一元醇醇/ /固醇固醇形成的酯形成的酯 脂肪醇脂肪醇中的碳原子在中的碳原子在1616以上以上 分布在生物體表面起保護作用分布在生物體表面起保護作用 n植物蠟植物蠟防蟲蛀、防輻射、降低水分蒸防蟲蛀、防輻射、降低水分蒸 發(fā)發(fā) n動物蠟

9、動物蠟防水、保溫、筑巢防水、保溫、筑巢 （二）蠟（二）蠟（wax) 巴西棕櫚蠟巴西棕櫚蠟 通式 RCOOR 多為飽和脂肪酸多為飽和脂肪酸 醇飽和或不飽和醇飽和或不飽和/固醇固醇 蜂蠟完全不透水蜂蠟完全不透水 四、脂質(zhì)過氧化四、脂質(zhì)過氧化（peroxidation） 多不飽和脂肪酸的氧化變質(zhì)。多不飽和脂肪酸的氧化變質(zhì)。 典型的活性氧參與的自由基鏈式反應(yīng)典型的活性氧參與的自由基鏈式反應(yīng) （一）自由基、活性氧和自由基鏈反（一）自由基、活性氧和自由基鏈反 應(yīng)應(yīng) 1 1、自由基、自由基（free radical） 分子分子/ /原子原子/ /基團中有未配對電子的基團中有未配對電子的 一類物質(zhì)。一類物質(zhì)。

10、 很活潑，具有很強的掠奪性很活潑，具有很強的掠奪性 很容易形成穩(wěn)定的分子狀態(tài)很容易形成穩(wěn)定的分子狀態(tài) 一種是異裂反應(yīng) 一種是均裂反應(yīng)：兩電子均分給兩個產(chǎn)物。 此過程中產(chǎn)生的分裂物稱為自由基。 共價鍵由雙電子形成斷裂時：共價鍵由雙電子形成斷裂時： 均裂（均裂（homolysis） A A ：B AB A. . + B + B. . 自由基的形成：自由基的形成： 輻射誘導(dǎo)輻射誘導(dǎo) 自由基的形成：自由基的形成： 熱誘導(dǎo)熱誘導(dǎo) 單電子氧化還原單電子氧化還原 H2Ohv HOHeaq- (C6H5COO)2 2C6H5COO C6H5+CO2 Fe2+H2O2 Fe3+OH+OH- 2、活性氧 O2 O

11、H H2O2 1O2 LO . LOO . LOOH 臭氧臭氧 NO 氧或含氧的高反應(yīng)活性分子。氧或含氧的高反應(yīng)活性分子。 3、自由基鏈式反應(yīng) 引發(fā)：由輻射或其它自由基引發(fā)引發(fā)：由輻射或其它自由基引發(fā) 初始自由基的形成初始自由基的形成 增長：新生自由基導(dǎo)致新的抽氫反應(yīng)增長：新生自由基導(dǎo)致新的抽氫反應(yīng) 再形成新的自由基再形成新的自由基 終止：兩自由基偶聯(lián)或歧化終止：兩自由基偶聯(lián)或歧化 或在抗氧化劑作用下或在抗氧化劑作用下 使自由基鏈式反應(yīng)停止使自由基鏈式反應(yīng)停止 （二）脂質(zhì)過氧化過程（二）脂質(zhì)過氧化過程 （三）脂質(zhì)過氧化對機體的損傷（三）脂質(zhì)過氧化對機體的損傷 脂質(zhì)過氧化脂質(zhì)過氧化 中間產(chǎn)物自由

12、基中間產(chǎn)物自由基 終產(chǎn)物丙二醛終產(chǎn)物丙二醛 膜流動性通透性受影響膜流動性通透性受影響 動脈粥樣硬化動脈粥樣硬化 老年色素斑形成老年色素斑形成 蛋白質(zhì)聚合交聯(lián)蛋白質(zhì)聚合交聯(lián) （四）抗氧化劑的保護作用（四）抗氧化劑的保護作用 抗氧化劑：抗氧化劑： SODSOD（超氧化物歧化酶）（超氧化物歧化酶） 過氧化氫酶（谷胱甘肽過氧化物酶）過氧化氫酶（谷胱甘肽過氧化物酶） 維生素維生素E/E/維生素維生素C C 胡蘿卜素胡蘿卜素 具有還原性、能抑制靶分子自動具有還原性、能抑制靶分子自動 氧化的物質(zhì)。氧化的物質(zhì)。 SODSOD： 2O2O2 2 + 2H + 2H+ + H H2 2O O2 2 + O + O

13、2 2 - 預(yù)防型抗氧化劑預(yù)防型抗氧化劑 過氧化氫酶（過氧化氫酶（catalase）：）： 2H2H2 2O O2 2 2H 2H2 2O + OO + O2 2 谷胱甘肽過氧化物酶：谷胱甘肽過氧化物酶： H H2 2O O2 2 + 2GSH 2H + 2GSH 2H2 2O + 2GSSGO + 2GSSG 谷胱甘肽過氧化物酶：谷胱甘肽過氧化物酶： ROOH + 2GSH ROH + 2GSSGROOH + 2GSH ROH + 2GSSG 脂質(zhì)氫過氧化物的還原脂質(zhì)氫過氧化物的還原 五、磷脂（五、磷脂（phospholipidphospholipid） 磷脂磷脂 甘油磷脂甘油磷脂 鞘脂類鞘

14、脂類 鞘磷脂鞘磷脂 鞘糖脂鞘糖脂 非極非極性，不易溶于水性，不易溶于水 稱稱非極性尾非極性尾 極極性，易溶于水性，易溶于水 稱稱極性頭極性頭 （一）甘油磷脂（一）甘油磷脂(glycerophospholipid) 極性醇 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 常見的甘油磷脂常見的甘油磷脂 （二）醚甘油磷脂（二）醚甘油磷脂（ether phosphoglyceride) 縮醛磷脂縮醛磷脂 血小板活化因子血小板活化因子 （三）鞘磷脂（三）鞘磷脂（sphingomyelinsphingomyelin） 六、糖脂六、糖脂 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2

15、C H2 C H2 C H C H2 C H C H OH CH CH2OH CH3 NH2 氨氨 基基 醇醇 脂肪酸脂肪酸 單糖及單糖聚合物單糖及單糖聚合物 磷酸膽堿（或磷酸膽胺）磷酸膽堿（或磷酸膽胺） 或或 NH2CH2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 CH3 C O O O C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H2 C H C H2 C H C H OH CH CH2 CH3 CH2O

16、H 非極性尾非極性尾 極極 性性 頭頭 磷酸膽堿（或 磷酸膽胺） 糖糖 脂脂 鞘磷脂鞘磷脂 單糖及單糖 聚合物 ( (一一) )鞘糖脂鞘糖脂（glycosphingolipidglycosphingolipid） 以神經(jīng)酰胺為母體以神經(jīng)酰胺為母體 1 1、酸性鞘糖脂、酸性鞘糖脂 含有唾液酸或硫酸基含有唾液酸或硫酸基 硫酸鞘糖脂（硫酸鞘糖脂（硫苷脂硫苷脂） 唾液酸鞘糖脂（唾液酸鞘糖脂（神經(jīng)節(jié)苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂） 2 2、中性鞘糖脂、中性鞘糖脂 Gal1 1Cer 半乳糖基神經(jīng)酰胺半乳糖基神經(jīng)酰胺 （腦苷脂）（腦苷脂） 二酰甘油二酰甘油sn-3上羥基與上羥基與糖基糖基以以糖苷鍵糖苷鍵相連。相連。 又被

17、稱為糖基甘油脂又被稱為糖基甘油脂 ( (二二) )甘油糖脂甘油糖脂(glyceroglycolipid） 七、萜與類固醇七、萜與類固醇 不含脂肪酸，屬于不可皂化脂質(zhì)不含脂肪酸，屬于不可皂化脂質(zhì) （一）萜（一）萜（terpene） Isoprene unit 四萜四萜 （tetraterpene） + 環(huán)戊烷多氫菲環(huán)戊烷多氫菲 菲菲環(huán)戊烷環(huán)戊烷 （二（二) )固醇類（固醇類（steroidsteroid） 環(huán)戊烷多氫菲的一元醇及其衍生物環(huán)戊烷多氫菲的一元醇及其衍生物 CH2 C H2 CH2 CH2 C H2 1 1、結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)特點 甾甾 核核 A環(huán)環(huán)B環(huán)環(huán) C環(huán)環(huán) D環(huán)環(huán) 角甲基角甲基 雄性激素雄性激素可的松（激素）可的松（激素） 維生素維生素D 膽固醇膽固醇 非極性尾非極性尾 極性頭極性頭 膽固醇 2 2、膽固醇和非動物固醇 特點：C3核有一核有一取向的羥基取向的羥基 C17上有烴鏈上有烴鏈 功能：功能：構(gòu)成生物膜、形成類固醇構(gòu)成生物膜、形成類固醇 膽固醇、豆固醇、麥角固醇、酵母固醇膽固醇、豆固醇、麥角固醇、酵母固醇 cholesterol 3、固醇衍生物 八、血漿脂蛋白八、血漿脂蛋白(lipoprotein(lipoprotein） 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)以脂質(zhì)和蛋白質(zhì)以非共價鍵非共價鍵（