生物化学第二章脂类化学

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《生物化学》-脂质化学

《生物化学》-脂质化学
概述
一、脂类物质概念 脂类是是生物体中的重要有机物,其共同点是
低(不)溶于水,高(易)溶于苯、乙醚、氯仿及 石油醚等有机溶剂;大多数脂质的化学本质是脂肪 酸和醇形成的酯及其衍生物。以及与这些化合物的 生物合成或生物功能紧密相关的一类物质。 二、脂类物质的分类 (一)按其化学组成分 (二)按其生物学功能分
2.命名与简写符号 系统名称按有机化合物命名原则进行。 十六碳脂肪酸(软脂酸) 十八碳脂肪酸(硬脂酸) 9-十六碳烯酸(棕榈油酸) 9-十八碳烯酸(油酸)
如18:0
18:1(9)
3.天然脂肪酸的结构特点
(1)一般为偶数碳原子,碳骨架长度4-36,常见 12-24,一般是不分支和无环、无羟基的单羧酸。
OH
(Sn-立体特异性编号体系) Sn -3-磷脂酸
常见甘油磷脂的极性头部和其净电荷(pH=7)
甘油磷脂名称
磷脂酸 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰胆碱 磷脂酰丝氨酸
HO-X的名称
—— 胆胺 胆碱 丝氨酸
—X的结构
极性头基净电荷
磷脂酰甘油
甘油
磷脂酰肌醇
肌醇
H -1
HH
心磷脂
双磷脂酰甘油
例题:中性pH下,净电荷为零的 甘油磷脂是( )( )。
然而,催化加氢是一个可逆反应,饱和脂肪酸在 反应过程中,也会脱氢生成不饱和脂肪酸。这样,脱 氢的产物就可能有两种,顺式和反式。
反式不饱和脂肪酸比顺式不饱和脂肪酸空阻小,更 稳定,更容易生成,而且一旦生成,又不易被氢化饱 和。
所以,在顺式不饱和脂肪酸催化加氢的产物饱和脂 肪酸中,会含有一定量的反式不饱和脂肪酸。这就是 反式脂肪酸的由来。
影响油脂自动氧化的因素 (1)油脂的脂肪酸组成
不饱和脂肪酸越多,越容易发生自动氧化。 思考:为什么家用猪油比花生油更易变“哈喇”? 因为天然植物油脂中溶有维生素E,起抗氧化作用。

生物化学--脂类

生物化学--脂类

CM的生理功能 运输外源性TG及胆固醇酯。
LPL(脂蛋白脂肪酶) • 存在于组织毛细血管内皮细胞表面 • 使CM中的TG、磷脂逐步水解,产生甘油、
FA及溶血磷脂等。
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极低密度脂蛋白 来源
VLDL的合成以肝脏为主,小肠亦可合成少量。
代谢
LPL VLDL
VLDL LPL、HL LDL 残粒
1.含14~20个C,偶数 2.饱和:软脂酸和硬脂酸,不饱和:油酸 3.植、低温生活的动物中 不饱和 >饱和 4.熔点:饱和 >不饱和 5.不饱和双键:C9和C10之间 6.双键多顺式 7.细菌多是饱和脂肪酸,种类少 ▪人体不能合成亚油酸和亚麻酸,只能从植物中获 得
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(一)脑苷脂类 葡萄糖——糖—苷键————鞘氨醇—酰胺—键 脂肪酸 半乳糖 岩藻糖 N-乙酰葡萄糖胺 N-乙酰半乳糖胺
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占脑干重的11%
(二)神经节苷脂
含有唾液酸的糖鞘脂
结构:
神经酰胺
半乳糖-N –乙酰葡萄糖胺-半乳酸-葡萄糖-鞘氨醇
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唾液酸
脂肪酸
在脑灰质和胸腺中含量丰富,是某些神经元膜 的特征脂组分。
胆酸的反应: 胆酸+甘氨酸或牛磺氨酸甘氨胆酸或牛磺胆 酸 胆酸+脂类(胆固醇;胡萝卜素)盐类乳化 剂
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2.强心苷及蟾毒 可使心博率减慢,强度增加。 强心苷基本结构:
R:甲基或醛基 洋地黄苷 蟾毒:酯 3.性激素 4.维生素D3、D2
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三、前列腺素(prostaglandins,PG) 基本结构:五元环和20个碳原子的脂肪酸,

生物化学3-脂类化学

生物化学3-脂类化学

甘油三脂
O
H 2C
OH
O H2C O C (CH2)mCH3
HO CH
H3C (CH2)n C O CH O
H 2C
OH
H2C O C (CH2)k CH3
甘油磷脂
O
O H2C O C (CH2)m CH3
H3C (CH2)n C O CH
O
H2C O P O X OH
X = 胆碱、水、乙 醇胺、 丝氨酸、甘 油、肌醇、磷脂酰 甘油等
(二)饱和脂肪酸
• 饱和脂肪酸---无双键 室温下多为固态, 生物体内的饱和脂肪酸多以软脂酸和硬脂 酸存在分布广并且比较重要。
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(三)不饱和脂肪酸
• 单不饱和脂酸 • 多不饱和脂酸
含2个或2个以上双键的不饱和脂酸亚 油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱 和脂酸是人体不可缺乏的营养素
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按其化学组成可分为:
• (一)单纯脂类(simple lipid)
由脂肪酸与甘油所形成的脂。如甘油三酯和蜡
• (二)复合脂类(compound lipid

由脂肪酸、醇和其他非
脂成分构成。如磷脂、糖脂
• (三)衍生脂质(derived lipid)
由单纯脂和复合脂衍生构成,具有脂质的一般性质, 如 取代烃、固醇类、萜等。
• 碳的个数大多分布在4-26之间;12-24多 见。
• 其通式为:R-COOH
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(一)脂肪酸的种类
• 短链脂肪酸 C4 • 中链脂肪酸 (C6~C10) • 长链脂肪酸(C12~C26) • 饱和脂肪酸-无双键 室温下多为固态 • 不饱和脂酸-有双键 室温下多为液态

第二章 脂生物化学

第二章 脂生物化学

甘油三酯贮存能量和保温

真核细胞中,甘油三酯在水相介质中成 微小油滴状独立结构,作为代谢燃料的 贮藏库,脊椎动物中这些特化的细胞被 称为脂肪细胞(adipcytes或fat cells)。 甘油三酯还贮藏在多种植物的种子中, 提供种子萌发时所需能量及生物合成的 前体物质。
甘油三酯贮存能量和保温

人体必需脂肪酸
亚油酸18:29c,12c ω -6系的原初成员 γ -亚麻酸(18:36c,9c,12c) 花生四烯酸(20:45c,8c,11c,14c) α -亚麻酸18:39c,12c ,15c ω -3系的原初成员 EPA—二十碳五烯酸 (20:55c,8c,11c,14c,17c) DHA—二十二碳六烯(22:64c,7c,10c,13c,16c,19c) 活性脂肪酸存在于鱼油(深海鱼)中。
CH2 O CH2OH CH2OH
2
1
3 1
P OH
OH H C OH C O HO C HO C O H H H OH OH O O 3 3 Sn-甘油-1-磷酸 Sn-甘油-3-磷酸 CH2 O CH2 O P OH CH2 OCH2 O P OH P OH P OH
2
同一物质 Sn-甘油-1-磷酸 Sn-甘油-3-磷酸 Sn-甘油-3-磷酸 Sn-甘油-1-磷酸 L-甘油-3-磷酸 D-甘油-1-磷酸 对映体 L-甘油-1-磷酸
通俗名
系统名 饱
简写 符号 和 脂 肪
结构 酸
熔 点 (℃)
存在
12 14 16 18月桂酸 (肉ຫໍສະໝຸດ 豆 蔻酸 棕榈酸 (软脂酸) 硬脂酸
n-十二酸 n-十四酸 n-十六酸 n-十八酸
12:0 14:0 16:0 18:0

生物化学02-脂类

生物化学02-脂类
HDL按密度大小又可分为HDL1、HDL2和HDL3。 HDL1又称为HDLc,仅在摄取高胆固醇膳食后才在 血中出现,健康人血浆中主要含HDL2和HDL3。
载脂蛋白:脂质的增溶剂 脂蛋白受体的识别部位(细胞导向)
第六节 萜类和固醇类化合物
统称为类异戊二烯类(isoprenoid)
一、 萜类 P111
19c
★PUFA的研究价值
1、生物膜中多是顺式不饱和脂肪酸: 增加膜流动性 降低膜相变温度,抗寒冷
2、PUFA降低血脂
高脂血症是指血清中胆固醇TC、甘油三 酯TG和/或低密度脂蛋白LDL过高和/ 或血清高密度脂蛋白HDL过低的一种 全身脂代谢异常
化验结果
分升
升 高密度脂蛋白<0.9毫摩尔/升(35毫克/分
3、 酵母固醇
麦角固醇,经紫外光照射可转化成维生素D3。
三、 固醇衍生物 1、 胆汁酸
与脂肪酸或其他脂类结合(胆固醇,胡萝卜素)成盐,乳化 肠腔内油脂,增加脂肪酶作用位点,便于油脂消化吸收。
2、 类固醇激素
(1)肾上腺皮质激素(7种) (2)性激素 雄性激素:睾丸酮 雌性激素:雌二醇、黄体酮
主要内容: 脂类的生物学功能 磷脂(甘油磷脂和鞘磷脂)的结构 固醇的结构与功能
④ 化学信号: PIP2 ,前列腺素等 ⑤ 保护功能:动物的脂肪组织,植物的蜡质
第一节 脂肪酸及其衍生物
一、 脂肪酸的结构特点
线形不分支
饱和脂肪酸:
软脂酸(棕榈酸),n-十六酸,16:0
硬脂酸,
n-十八酸,18:0
花生酸,
n-二十酸,20:0
P83 表2-2
不饱和脂肪酸:1-6个双键
油酸:顺-十八碳-9-稀酸,18:1△9c,

生物化学--脂类

生物化学--脂类
两条烃链是非极性的,所以完全不溶于水。 很多动植物表面覆盖蜡,可将细胞与外界隔离,并防止细胞失水。
(二)复合脂
除含有脂肪酸和醇以外,还有其他非脂分子参与合成的酯,如 • 磷脂 • 糖脂 • 鞘糖脂
1.磷脂类
磷脂几乎全部存在于细胞的膜系统中,在脑、肾、心、骨
髓、卵及大豆细胞中含量最高。 (1)磷脂类分子的结构
功能: 1.能量来源:脂肪储能量是糖的两倍,脂肪高度不溶于水。 2.组成生物膜:磷脂,胆固醇 3.细胞识别:糖脂 4.保护层:蜡 5.绝缘保温:脂肪层 6.其他生理功能:维生素ADEK,类胡萝卜素;性激素、肾上腺皮质激素;酶辅助因子; 信使(亲脂性/亲水性信号分子)
的酯,如磷脂、糖脂和鞘糖脂等。
• (三)异戊二烯系统脂质:一般不含有脂肪酸,包括类固醇和萜类及其
衍生物。
• (一)单纯脂质 脂肪酸的羧基与醇的羟基之间脱水,通过酯键相连的酯分子。
油脂
蜡:长链脂肪酸和长链一元醇 或固醇形成的酯。
油脂(甘油三酯、中性脂肪)
1.油脂 (1)脂肪酸:具有长CH链,和一个羧基末端的有机化合物的总称。
脂类
• 绝大多数脂类是脂肪酸和醇所形成的酯类及衍生物。不溶于水, 能溶于非极性溶剂(如:乙醚,氯仿,苯中)的一类化合物。
• 组成元素:CHO
• H:O比和C:O比远大于2。
一、脂类物质的分类
• (一)单纯脂质:脂肪酸的羧基与醇的羟基之间脱水,通过酯键相连的
酯分子。
• (二)复合脂质:除含有脂肪酸和醇以外,还有其他非脂分子参与合成
(四)衍生脂 • 衍生脂主要指脂类的水解产物,如脂肪酸及氧化产物脂肪醛等。 (五)结合脂类
革兰氏阴性菌细胞壁的成分
脂多糖:脂质A+杂多糖(共价连接)

脂类的生物化学

脂类的生物化学

大多数的类二十烷酸是花生四烯酸的衍生物。
前列腺素类(prostaglandin),
凝血恶烷类(thromboxane) 白细胞三烯类(leucotriene)
阿司匹林(乙酰水杨酸)
天然油脂的组分
天然油脂并非一种物质组成,而是三酰甘油的混合物。
不同种类的油脂所含的脂肪酸是不相同的。
油脂的形成
• 油脂的形成:油脂由一分子甘油和三分子脂肪 酸经过逐步反应得到。反应如下:
都是由生物体产生,并能由生物体所利用(矿物油?)
例外:卵磷脂(溶于乙醚)、鞘磷脂和脑苷脂类。
四、脂类的生物学功能
1. 结构组分 2. 储存能源 3. 溶剂 4. 保温和保护 5. 其他 ——磷脂是生物膜的主要成分 ——机体的储存燃料 ——一些活性物质的溶剂 ——防寒剂和润滑剂 ——参与机体代谢调节
• 植物固醇:
谷固醇、豆固醇,比胆固醇侧链上多一个—C2H5
• 酵母固醇:
麦角固醇,紫外线照射下,可转变为维生素D2
二、类固醇
• 胆酸和胆汁酸:胆汁的重要成分,作用于脂肪代谢
胆汁酸盐,可使脂肪乳化,促进肠壁细胞对脂肪的消化吸收。
• 固醇类激素:包括肾上腺皮质激素和性激素 • 植物类固醇:强心苷(寡糖和固醇所成的糖苷)、皂素
3、氧化作用: 油脂的不饱和脂肪酸的双键氧化分解,或油脂经微生物分解 成的脂肪酸,氧化分解形成系列产物的变质过程。 • 酸败:天然油脂长期暴露在空气中,会产生酸臭味
原因是:1、油脂受空气和光照作用,不饱和脂肪酸被氧化成过氧化 物,继续分解为低级醛、酮以及羧酸,产生酸臭味。2、霉菌或脂肪酶将 油脂水解成低级脂肪酸,再生成-酮酸,其脱羧后而成低级酮类。
油 脂 的 消 化
油脂的化学性质

生物化学第二章 脂类和生物膜

生物化学第二章 脂类和生物膜

(一)种类: 1、按脂肪酸种类分: 饱和脂肪酸 如:软脂酸(16C)、 硬脂酸(18C)。 不饱和脂肪酸 如:油酸、亚油酸。
(二)命名
脂肪酸的俗名主要反映其来源和特点。系统名反映其碳原 子数目、双键数和位置。如:硬脂酸的系统名是十八烷酸, 用18:0表示,其中“18”表示碳链长度,“0”表示无双键; 油酸是十八碳-9-烯酸,用18:1 Δ9c表示,“1”表示有一 个双键。反油酸用18:1Δ9,trans表示。 天然脂肪酸中的双键多为顺式结构,少数为反式结构, 如:反油酸等。大多数单不饱和脂肪酸中双键的位置在C9 和C10之间( Δ9),多不饱和脂肪酸通常有一个双键在 Δ9,其余双键在Δ9和烃链末端甲基之间。
另外,根据是否能被碱水解而产生皂,分为皂化 脂质和不可皂化脂质。非皂化脂 包括类固醇、萜 类和前列腺素类。 不含脂肪酸,不能被碱水解。 根据脂质在水中和水界面上的行为分为:非极性 和极性。
3、脂质的生物学作用
(1)贮存脂质 机体代谢燃料和储能形式; 三酰甘油主要分布在皮下、胸腔、腹腔、肌肉、骨髓 等处的脂肪组织中,是储备能源的主要形式。 保护作用;绝缘保温、缓冲压力、减轻摩擦振动 (2)结构脂质 磷脂、糖脂、胆固醇等极性脂是构 成生物膜的重要组分; (3)活性脂质 具营养、代谢及调节功能;与细胞 识别、种特异性、组织免疫等密切相关。 肾上腺皮质激素和性激素的本质是类固醇;各种脂溶 性维生素是脂类得的衍生物。
(三)饱和与不饱和脂肪酸的构象
柔性大,完全伸展
一个双键有30°的 刚性弯曲
(四)脂肪酸盐与乳化作用
脂肪酸盐属于Ⅲ类极性脂质,具有亲水基团和疏水基 团,是典型的两亲化合物,是一种离子型的去污剂, 如:天然的胆汁盐酸、人工合成的十二烷基硫酸钠 (SDS)。
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皂化作用
皂化值(Saponification number):完全皂化1克 油脂所需氢氧化钾的毫克数。
V×N×56.1 皂化值 =
W
V为滴定HCl毫升数,N为HCl浓度, 56.1为氢氧化钾 的相对分子质量,W为油脂的质量(克)。
生物化学第二章脂类化学
(2)由酯键产生的性质----酯交换反应 原有甘油三酯中的甘油(或脂肪酸)与其它脂
➢编号顺序不能变 ➢2位羟基位置靠左 ➢衍生物命名先写Sn甘油-位置-衍生物
生物化学第二章脂类化学
2.2 油脂的性质
(一)物理性质
(1)溶解性 一般无色、无嗅、无味,呈中性,比重小于1。 不溶于水而溶于溶剂中,在热乙醇内溶度甚大,在冷乙醇中
不易溶解。 一般用乙醚抽提脂类物质。
(2)熔点: 甘油三酯的熔点时由其脂肪酸组成决定的 。 一般随饱和脂肪酸的数目和链长的增加而升高。 不饱和 脂肪酸越多熔点越低 分支越多熔点越低
不溶性蛋白质
导致胶原坚硬、长度 缩短、失去膨胀力
(1)细胞进行正常有氧代谢时,线粒体呼吸链产生的副产物, 超氧阴离子、过氧化氢、羟自由基。
(2)细胞内有的酶促反应以氧分子为受氢体,氧合血红蛋白 转变为高铁血红蛋白时,铁提供电子给氧分子生成超氧阴离 子。
(3)细胞色素P450系统在发挥其解毒作用时产生的氧自由基。 (4)辅酶Q的代谢产物可在氧化还原中生成半醌自由基,提
肪酸(或醇类)生成新甘油三酯的反应。
生物化学第二章脂类化学
酸催化脂交换
第一步
第二步
性质 与柴 油类 似
碱法催化
性质与柴油类似
节油先锋雪铁龙发布C8生物柴油版
生物柴油就是一种新型的短链脂肪酸甘油酯类。
生物化学第二章脂类化学
(3)由 卤化 卤素Br2、I2加入产生饱和的卤代脂 碘值 100g油脂所能吸收的碘的克数 表示油脂的不饱 和度 酸值 (不饱和键过氧化生成小分子的酸)中和1克油脂中 的游离脂肪酸所消耗的KOH的mg数
在临床上使用SOD外用脂质 体霜剂治疗色斑,取得很大的 成功。采用卵磷脂、胆固醇制 备脂质作为SOD的载体,研究 表明SOD活性在霜剂中可保存 6个月以上
生物化学第二章脂类化学
1.2 分类
单脂 脂肪酸和醇类形成的酯
酯 VS 脂
油脂—甘油三酯 蜡—高级醇的脂肪酸酯
除了脂肪酸和各种醇以外还有其它成分的脂
复脂
磷脂 甘油磷脂 鞘磷脂类
甘油 磷酸 脂肪酸 鞘氨醇 磷酸 脂肪酸 胆碱
衍生脂类
高级一元醇,脂肪酸及衍生物,类固醇 萜类生,物脂化学溶第二性章维脂类生化学素,脂多糖,脂蛋白
生物化学第二章脂类化学
第二节甘油三酯的结构及性质
2.1 油脂的结构
生物化学第二章脂类化学
甘油三酯
脂肪酸与甘油所形成酯(脂酰甘油,脂酰甘油酯) 脂类中含量最丰富的一大类,是动、植物贮脂的主
要组分 油:室温下液态 ;生物脂化学:第二室章脂温类化下学 固态
甘油三酯的命名
生物化学第二章脂类化学
甘油三酯的命名
(3)光学活性:天然存在具一个不对称C原子的甘油三酯。 按L—甘油醛衍生物原则命名。
生物化学第二章脂类化学
看手性碳重要官能团 生物化学第二章脂类化学
(二)化学性质
(1)由酯键产生的性质----水解和皂化
皂化作用 碱水解甘油三酯的作用 皂化值 完全皂化1克油或脂所消耗的KOH的毫克数
生物化学第二章脂类化学
原因: ① 脂类
脂肪酸
② 脂类
醛、酮
其中的过氧化物, 继续分解产生低级醛、酮,羧酸和醛或
酮的衍生物,这些物质使油脂产生臭味。
生物化学第二章脂类化学
皱纹和老年斑是如何产生的?
氧自由基
多价不饱和脂肪酸
氧化酶
丙二醛
脂质过氧化物
蛋白质
与磷脂酰乙 醇胺交联
黄色色素
与蛋白质、胺 类或脂类结合
棕褐色色素
交联聚合
(4)由羟基产生的性质 ➢ 乙酰化值指从1g乙酰化的脂肪中分解出乙酸用KOH中和
所需要KOH的毫克数。
生物化学第二章脂类化学
不饱和键的过氧化作用
氧化 甘油三酯(不饱和脂肪酸)
过氧化物
酸败天然油脂暴露在空气中相当时间后, 就会产生一种刺
鼻臭味,称为酸败(rancidity)。(自由基容易夺取不饱
和键的游动电子!)
供电子使氧分子生成超氧阴离子。 (5)脂肪和其他大分子降解时的副产物,如过氧化氢。 (6)巨噬细胞吞噬细胞时发生的“呼吸爆发”也会产生自由基。
免除自由基的机制
1. 酶促机制 (1) 超氧化物歧化酶[Superoxide dismutases (SOD)] (2)过氧化氢酶(Catalase):催化H2O2转变为H2O和O2的反应。 (3) 谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidases (4) 除了上述酶之外,谷胱甘肽转移酶,血浆铜蓝蛋白一些酶类
生物化学第二章脂类化学
第二章 脂类的化学
➢脂的分类及生物学功能 ➢甘油三酯的结构及性质 ➢磷脂和固醇结构及性质 ➢膜的结构和功能
生物化学第二章脂类化学
第一节 脂的分类及生物学功能
1.1 脂的概念
定义——脂肪酸和醇生成的组分及其衍生物
脂类的化学元素组成是 :C.H.O.N.P
主要特征:不溶于水而溶于有机溶剂 (在高温高压下可溶)
1.3 脂类的生物学功能
(1)结构组分 生物膜的重要物质(磷脂双分子层) 防止机械损伤; 脂溶性物质进入; (防水分蒸发及进入) 保温
生物化学第二章脂类化学
(2)提供能量
生物化学第二章脂类化学
(3)参与机体代谢调节(信号分子)
➢ 固醇转化为激素,参与细胞信号传递;
➢ 或转化为维生素,作为辅酶调节酶活
子抗氧化剂.如胆红素, 尿酸,类黄酮,类胡萝卜素等.
自由基攻击细胞摧毁细胞膜, 导致细胞死亡和细胞膜发生变 化,从而使得细胞不能从外部 吸收营养,也排泄不出细胞内 代谢的产物,长期积累形成黑 色素,导致皮肤 色斑的形成。 SOD是清除自由基最强有效的 抗氧化剂,其抗氧化能力是维 生素C的20倍,维生素E的50倍。
2. 非酶促机制 (1) 维生素 E (脂溶性,把细胞膜上产生的过氧自由基的电子
接收,让自己暂时成为一自由基。) (2) 维生素 C(水溶性,可让Vitamin E自由基恢复其抗氧化能
力。) (3) 谷胱甘肽(细胞内最重要的抗氧化物,其巯基(SH)可以接
收自由基的电子。) (4)除了这三大抗氧化剂之外, 机体内还存在为数众多的小分
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