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第二章 脂质 ( lipid ). 第一节 基本知识 第二节 脂肪酸 第三节 三酰甘油 第四节 磷脂、糖脂、萜类和类固醇类 第五节 脂蛋白 第六节 细胞膜 本章小结. 第一节 基本知识. 一、脂质的定义 二、脂质的分类 . 一、脂质的定义. 是指那些低溶于水而高溶于非极性有机溶剂(乙醚、氯仿等)的生物有机分子。 化学本质:是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。. 二、脂质的分类. 1.按化学组成分: 单纯脂质:脂肪酸和醇形成(三酰甘油和蜡)。 复合脂质:除含脂肪酸和醇外,尚含其它非脂成分(磷脂、糖脂)。
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第二章 脂质(lipid) 第一节 基本知识 第二节 脂肪酸 第三节 三酰甘油 第四节 磷脂、糖脂、萜类和类固醇类 第五节 脂蛋白 第六节 细胞膜 本章小结
第一节 基本知识 一、脂质的定义 二、脂质的分类
一、脂质的定义 • 是指那些低溶于水而高溶于非极性有机溶剂(乙醚、氯仿等)的生物有机分子。 • 化学本质:是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。
二、脂质的分类 1.按化学组成分: • 单纯脂质:脂肪酸和醇形成(三酰甘油和蜡)。 • 复合脂质:除含脂肪酸和醇外,尚含其它非脂成分(磷脂、糖脂)。 • 衍生脂质:是单纯脂质和复合脂质的衍生物。如取代烃、固醇类、萜等。 • 结合脂:脂与糖或蛋白形成的脂多糖和脂蛋白。 2.能否被碱水解:可皂化脂质、不可皂化脂质 3.在水中和水界面的行为不同:非极性脂质、极性脂质 4.按功能分 • 贮存脂质: 三酰甘油(能量的主要贮存形式;抗低温;肠系膜中抗震) • 结构脂质: 构成生物膜的骨架。 • 活性脂质: 是少量的细胞成分,具有专一的重要生物活性。如激素、维生素、酶的辅助因子等。
脂质在空气-水界面和水系统中自发形成的几种常见结构脂质在空气-水界面和水系统中自发形成的几种常见结构
脂肪:甘油三酯(Triglycerides, TG) (Fats) 磷脂(Phospholipids, PL) 脂类(Lipids) 糖脂(Glycolipids, GL) 类脂 胆固醇(Cholestrol, CH) 胆固醇脂(Cholestrol ester,CHE)
第二节 脂肪酸(fatty acid,FA) 一、脂肪酸及种类 二、脂肪酸的结构特点 三、脂肪酸的物理和化学性质
一、脂肪酸及种类 CH3-(CH2)n-COOH 1. 羧酸,少数以游离形式存在 2.根据脂肪酸碳链结构的不同 • 饱和脂肪酸 • 不饱和脂肪酸(1~4,少数有6个) • 单不饱和脂肪酸 • 多不饱和脂肪酸 • 含分支和环状结构的脂肪酸 3. 常见的脂肪酸:软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸
必需脂肪酸 多不饱和脂肪酸 • 亚油酸 降低血液胆固醇,预防动脉粥样硬化 • 亚麻酸 18C,具有延缓衰老、改善记忆、改善睡眠、提高智力、提高免疫力、调节血脂、血压、血糖、保护视力、通便、保肝等保健功效。 • 花生四烯酸 由亚油酸在体内转化而成。在血液、肝脏、肌肉和其他器官系统中作为结构脂类起重要作用。对胎儿和婴幼儿的大脑和神经系统生长发育密切有关。 • DHA 是二十二碳六烯酸,膳食供给亚麻酸时,人体能合成。 • EPA 二十碳五稀酸,存在于鱼油与动物磷脂中
ω-3脂肪酸 • 当今天越来越多的人因为害怕肥胖而拒绝消费肉类。如果有一盘色香味美,看起来油腻腻但吃了不会让人增长脂肪的肉排或煎鸡蛋放在你面前,你能拒绝得了吗? 我要减肥
二、脂肪酸的结构特点 • 天然脂肪酸几乎都是偶数碳,多数在12-24碳,最常见的是16C和18C • 双键数目一般为1-4个,一烯酸的双键位置一般在9-10之间 • 非共轭双键系统、共轭双键系统。 -CH2-CH= CH- CH2 -CH= CH- CH2- 非共轭双键系统(多数) -CH2-CH= CH- CH= CH- CH= CH -CH2- 共轭双键系统
三、脂肪酸的物理和化学性质 1.溶解度:烃链越长,在水中的溶解度越低 2.熔点:不饱和的脂肪酸的溶点比饱和脂肪酸的熔点低 3. 脂肪酸可以发生氧化反应,不饱和脂肪酸在双键处可以发生加成反应(卤化、氢化)。 4. 脂肪酸盐与乳化作用
Melting point as affected by the proportion of saturated fat
4. 脂肪酸盐与乳化作用 • 脂肪酸盐: CH3-(CH2)n-COO-K+ • 去污剂:两性分子,具有亲水基和疏水基,是两亲化合物。如:脂肪酸盐,十二烷基硫酸钠(SDS)。 • 乳化:……油滴被裹上一层去污剂分子,处于微团中,油滴作为亲水物体悬于水中而成乳胶…… 88页
第三节 三酰甘油 单纯脂 蜡 十六酸鲸蜡醇酯
Beewax: an ester of palmitic acidwith the alcohol triacontanol (软脂酸) (蜂花烯,三十碳烯 )
第三节 三酰甘油 一、组成及结构特点 二、三酰甘油的物理、化学性质 • 油脂的化学本质是酰基甘油,其中主要是三酰甘油(甘油三酯,TG)。此外还有少量的二酰甘油(DG)和单酰甘油(MG) 。
PIP2 肌醇磷脂 磷酸肌 醇酶(磷脂酶c, PLC) IP3 + DG 特异 受体 PKC 磷酸化作用 Ca2+ Ca2++ CaM 磷酸化作用 通过导致磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG) 而起作用
1 1 2 2 3 3 一、组成及结构特点 • R2多是不饱和脂肪酸 • 动、植物油脂中主要是三酰甘油。自然界动植物油脂多为混合甘油三酯、简单甘油三酯的复杂混合物 2
二、三酰甘油的物理、化学性质 (一 )物理性质 • 颜色气味: • 密度和溶解度: • 熔点:
(二)化学性质 • 水解与皂化 • 氢化和卤化 • 乙酰化 • 油脂酸败 油脂的不饱和成分发生自动氧化,产生过氧化物并降解成挥发性物质。
脂质过氧化作用 脂质过氧化:指多不饱和脂肪酸或脂质的氧化变质。 脂质过氧化作用对机体的损伤: • 中间产物自由基导致蛋白质分子的聚合。 • 终产物丙二醛导致蛋白质分子的交联 • 脂质过氧化对生物膜的损害 • 脂质过氧化与动脉粥样硬化 • 脂质过氧化与衰老
几种重要的抗氧化剂 凡具有还原性而能抑制靶分子自动氧化的物质称为抗氧化剂。 • 超氧化物歧化酶(SOD) 广泛的存在于各种生物中,属于金属酶类 • 过氧化氢酶 大多数生物都含有过氧化氢酶,以肝和红细胞中最为丰富。 • 谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPX) 103页 是人体清除H2O2最重要的酶,分布比过氧化氢酶广泛。 • 维生素E(生育酚)
γ CO NH-CH-CO-NH-CH2-COOH CH2 SH CH2 γGlu-Cys-Gly CH2 S S α CHNH2 γGlu-Cys-Gly 氧化型谷胱甘肽GSSG COOH 还原型谷胱甘肽 GSH 谷胱甘肽: 谷胱甘肽过氧化物酶 +H20 +H2O2
第四节 磷脂、糖脂、萜和类固醇 一、磷脂 二、糖脂 三、萜和类固醇
一、磷脂 • 指含磷的脂类。包括甘油磷脂和鞘磷脂 • 主要参与细胞膜系统的组成。少量存在于细胞的其它部分。
1.甘油磷脂(磷酸甘油酯) (1)组成与结构 磷脂酸
非极性尾部 甘油磷脂:脂肪酸-甘油-磷酸-极性醇 极性头部 X-OH
(2)几种常见甘油磷脂的极性头基(104页 ) • 组分:磷脂酸(甘油+脂肪酸+磷酸)+ X
PIP2 肌醇磷脂 磷酸肌 醇酶(磷脂酶c, PLC) IP3 + DG 特异 受体 PKC 磷酸化作用 Ca2+ Ca2++ CaM 磷酸化作用 通过导致磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG) 而起作用
(3)甘油磷脂的一般性质 脂肪酸-甘油-磷酸-极性醇 • 白色蜡状固体,暴露于空气中由于多不饱和脂肪酸的过氧化作用,磷脂颜色逐渐变暗。 • 是两亲分子,是成膜分子,在水中能形成微囊。 • 和碱、酸反应 • 磷脂酶
2.鞘磷脂 甘油磷脂:脂肪酸-甘油-磷酸-极性醇 鞘磷脂:脂肪酸-鞘胺醇-磷酸-极性醇
鞘磷脂:脂肪酸-鞘胺醇-磷酸-极性醇 神经酰胺 鞘磷脂 鞘磷脂
二、糖脂 • 糖脂:指糖通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。 • 分为 • 甘油糖脂: • 鞘糖脂: 神经节苷脂:(糖基部分含有唾液酸的鞘糖脂) 甘油磷脂= 脂肪酸-甘油-磷酸-极性醇 鞘磷脂= 脂肪酸-鞘胺醇-磷酸-极性醇 甘油糖脂= 脂肪酸-甘油-糖 (二酰甘油) 鞘糖脂= 脂肪酸-鞘胺醇-糖 (神经酰胺) 磷脂 糖脂
将下列化合物按照生物合成先后关系排列 • 神经酰胺 • 神经节苷脂 • 磷脂酰乙醇胺 • 磷脂酸 • 花生四烯酸 花生四烯酸 神经酰胺 神经节苷脂 花生四烯酸 磷脂酸 磷脂酰乙醇胺
三、萜和类固醇(非皂化脂) • 一般不含脂肪酸,属不可皂化脂质,在生物体内含量不多,是重要的生物活性物质。
头 尾 1.萜(terpene) • 属于异戊二烯系脂类,不含脂肪酸,属不皂化物。 • 可分为:单萜、双萜、三萜、四萜、多萜。 • 植物中多数萜类具有特殊气味,维生素A、E、K等都属于萜类,天然橡胶是多萜。