脂类ppt课件

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1、第二章脂质第二章脂质Chapter2LipidChapter2Lipid1主要内容：主要内容： 主要介绍脂质的概念、分类、生主要介绍脂质的概念、分类、生物学作用，物学作用，脂肪酸脂肪酸、三酰甘油三酰甘油和蜡，和蜡，脂质过氧化作用脂质过氧化作用，磷酯磷酯、糖脂、萜、糖脂、萜、类固醇类固醇、脂蛋白脂蛋白等的结构、性质、分等的结构、性质、分析方法及生物学功能。析方法及生物学功能。 2一、引言一、引言（一）脂质的定义（一）脂质的定义（二）脂质的分类（二）脂质的分类（三）脂质的生物学作用（三）脂质的生物学作用3一、引言一、引言（一）脂质的定义（一）脂质的定义 定义定义 脂质脂质(lipid(lipid，

2、也称为脂类或类脂，也称为脂类或类脂) )，是一类由脂肪酸和醇所，是一类由脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机形成的酯类及其衍生物。低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。分子。结构结构 参与脂质组成的脂肪酸多是参与脂质组成的脂肪酸多是4 4碳以上的长链一元羧酸，醇成碳以上的长链一元羧酸，醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。元素组成元素组成 主要是碳、氢、氧，有些尚含氮、磷及硫。主要是碳、氢、氧，有些尚含氮、磷及硫。4脂类物质具有三个特征脂类物质具有三个特征 （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

3、。（2）是脂肪酸与醇所组成的酯。）是脂肪酸与醇所组成的酯。（3）一般能被生物体利用，作为构建、修补组织或）一般能被生物体利用，作为构建、修补组织或供能。供能。5一、引言一、引言（二）脂质的分类（二）脂质的分类A.按化学组成分类：分为单纯脂质、复合脂质和衍生脂质三类按化学组成分类：分为单纯脂质、复合脂质和衍生脂质三类1.单纯脂质单纯脂质(simple lipid） 由脂肪酸和由脂肪酸和醇醇形成的酯。形成的酯。分为二类。分为二类。(1)三酰甘油或甘油三酯三酰甘油或甘油三酯 由由3分子脂肪酸和分子脂肪酸和1分子甘油组成。分子甘油组成。(2)蜡蜡 主要由长链脂肪酸和长链醇或固醇组成。主要由长链脂肪酸和

4、长链醇或固醇组成。2.复合脂质复合脂质(compound lipid) 是除含脂肪酸和醇外，尚有其他非脂分子是除含脂肪酸和醇外，尚有其他非脂分子的成分。按非脂成分不同可分为：磷脂和糖脂。的成分。按非脂成分不同可分为：磷脂和糖脂。3.衍生脂质衍生脂质(derived lipid）由单纯脂质和复合脂质衍生而来，具有脂质由单纯脂质和复合脂质衍生而来，具有脂质的一般性质。有取代烃、固醇类、萜、其他脂质等。的一般性质。有取代烃、固醇类、萜、其他脂质等。6一、引言一、引言（二）脂质的分类（二）脂质的分类B.按能否皂化分为两类按能否皂化分为两类1.皂化脂质皂化脂质(saponifiable lipid） 能

5、被碱水解而产生皂能被碱水解而产生皂(脂肪酸盐脂肪酸盐)2.不可皂化脂质不可皂化脂质(unsaponifiable lipid) 不被碱水解生成皂的脂质。类不被碱水解生成皂的脂质。类固醇和萜是两类主要的不可皂化脂质。固醇和萜是两类主要的不可皂化脂质。C.按极性程度分为两类按极性程度分为两类1.非极性脂质非极性脂质 ：胡萝卜素、鲨烯、粪甾烷、长链脂肪酸和长链一元醇：胡萝卜素、鲨烯、粪甾烷、长链脂肪酸和长链一元醇形成的脂。形成的脂。2.极性脂质极性脂质 又分为又分为类极性脂质、类极性脂质、类极性脂质、类极性脂质、类极性脂质和类极性脂质和类极性脂质。类极性脂质。7一、引言一、引言（二）脂质的分类（二）

6、脂质的分类类极性脂质类极性脂质：有界面可溶性、无容积可溶性，能参入膜但不能成膜。叶绿醇、三酰有界面可溶性、无容积可溶性，能参入膜但不能成膜。叶绿醇、三酰甘油、甘油、VA、VK、 VE。 类极性脂质类极性脂质：成膜分子磷脂酰胆碱、心磷脂、鞘磷脂、脑磷脂甘油醚等。成膜分子磷脂酰胆碱、心磷脂、鞘磷脂、脑磷脂甘油醚等。类极性脂质类极性脂质：可溶性脂质去污剂、青霉素、溶血卵磷脂、。可溶性脂质去污剂、青霉素、溶血卵磷脂、。8一、引言一、引言（三）脂质的生物学作用（三）脂质的生物学作用1.贮存脂质贮存脂质(storage lipid） 主要有三酰甘油和蜡。主要有三酰甘油和蜡。提供能量。提供能量。 人体内氧化

7、人体内氧化1g脂肪可得到脂肪可得到38KJ热能热能 氧化氧化1g糖或蛋白质只能得到糖或蛋白质只能得到17KJ热能热能 保护作用和御寒作用保护作用和御寒作用 2.结构脂质结构脂质(structure lipid) 构建生物膜构建生物膜 3.活性脂质活性脂质为脂溶性物质提供溶剂，促进动物吸收脂溶性物质。为脂溶性物质提供溶剂，促进动物吸收脂溶性物质。 提供必需脂酸。提供必需脂酸。 脂类作为细胞表面的物质，与细胞识别、免疫等密切相关。脂类作为细胞表面的物质，与细胞识别、免疫等密切相关。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。9二、脂肪酸二、脂肪酸（一）脂肪酸的种类（一）脂肪

8、酸的种类脂肪酸脂肪酸(fatty acid, FA) 是由一条长的烃链（尾）和一个末端羧基（头）是由一条长的烃链（尾）和一个末端羧基（头）组成的羧酸。组成的羧酸。 饱和脂肪酸饱和脂肪酸(saturated FA) 烃链不含双键烃链不含双键(和三键和三键)的脂肪酸。的脂肪酸。 不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸(unsaturated FA) 烃链含一个或多个双键的脂肪酸。烃链含一个或多个双键的脂肪酸。 单不饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸(monounsaturated FA) 烃链只含单个双键的脂烃链只含单个双键的脂肪酸。肪酸。 多不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸(polyunsaturated FA) 烃链含两个

9、或两个以上双烃链含两个或两个以上双键的脂肪酸。键的脂肪酸。10二、脂肪酸二、脂肪酸脂肪酸命名脂肪酸命名 烃链长度、双键数目和位置烃链长度、双键数目和位置先写出脂肪酸的碳原子数目，再先写出脂肪酸的碳原子数目，再写双键数目，两个数目之间用冒号隔写双键数目，两个数目之间用冒号隔开。双键位置用开。双键位置用（delta）右上标数）右上标数字表示，数字是指双键键合的两个碳字表示，数字是指双键键合的两个碳原子的号码中较低者。顺原子的号码中较低者。顺c，反，反t。通俗名：通俗名：亚油酸亚油酸系统名：系统名：顺顺,顺顺-9,12-十八烯酸十八烯酸简写符号：简写符号：18:29c,12c9c,12c11二、脂肪

10、酸二、脂肪酸（二）天然脂肪酸的结构特点（二）天然脂肪酸的结构特点1.动物动物的脂肪酸结构简单，为线形，双键数目为的脂肪酸结构简单，为线形，双键数目为14个少数达个少数达6个。个。细菌细菌所含脂肪酸绝大多数是饱和，少数为单烯酸，有些含有分支甲所含脂肪酸绝大多数是饱和，少数为单烯酸，有些含有分支甲基、环丙烷环、环丙烯环。基、环丙烷环、环丙烯环。高等植物高等植物含不饱和脂肪酸多于饱和脂肪酸，还含有炔键、羟基、酮含不饱和脂肪酸多于饱和脂肪酸，还含有炔键、羟基、酮基、环氧基、环戊烯基。基、环氧基、环戊烯基。2.天然脂肪酸碳原子数目几乎都是偶数天然脂肪酸碳原子数目几乎都是偶数,436个之间，多数为个之间，

11、多数为1224个。个。3.大多数单不饱和脂肪酸中双键的位置在大多数单不饱和脂肪酸中双键的位置在C9和和C10之间之间(9)。4.在多不饱和脂肪酸中通常一个双键也位于在多不饱和脂肪酸中通常一个双键也位于9 ,其余双键多位于其余双键多位于9 和烃和烃链的末端甲基之间，如链的末端甲基之间，如12 ， 15 。5.天然脂肪酸中的双键多为顺式构型，少数是反式构型。天然脂肪酸中的双键多为顺式构型，少数是反式构型。6.某些脂肪酸还含有共轭双键某些脂肪酸还含有共轭双键 -CH2-CH=CH-CH=CH-CH2-12脂肪酸的空间构象脂肪酸的空间构象 13二、脂肪酸二、脂肪酸（三）脂肪酸的物理和化学性质（三）脂肪

12、酸的物理和化学性质物理性质：物理性质：溶解度；熔点溶解度；熔点 受烃链长度和不饱和程度影受烃链长度和不饱和程度影响。此外顺式异构体的熔点比反式异构体低。响。此外顺式异构体的熔点比反式异构体低。化学性质化学性质 脂肪酸可以发生氧化和过氧化，不饱和脂肪脂肪酸可以发生氧化和过氧化，不饱和脂肪酸在双键处可以发生加成如卤化和氢化。酸在双键处可以发生加成如卤化和氢化。14二、脂肪酸二、脂肪酸（四）脂肪酸盐与乳化作用（四）脂肪酸盐与乳化作用脂肪酸盐脂肪酸盐(如钠皂和钾皂如钠皂和钾皂)属属类极性脂质，具有亲水基和疏水基，是典型的两亲化合物，类极性脂质，具有亲水基和疏水基，是典型的两亲化合物，是一种离子型去污剂

13、是一种离子型去污剂(ionic detergent)。常见的离子型去污剂常见的离子型去污剂 胆汁酸盐胆汁酸盐(脱氧胆酸钠脱氧胆酸钠)、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠(sodium dodecylsulfate, SDS)常见的非离子型去污剂常见的非离子型去污剂 Triton X-100去污剂的应用去污剂的应用乳化作用：油滴作为亲水物体悬于水中形成乳胶的过程。乳化作用：油滴作为亲水物体悬于水中形成乳胶的过程。15二、脂肪酸二、脂肪酸（五）必需多不饱和脂肪酸（五）必需多不饱和脂肪酸必需脂肪酸必需脂肪酸 亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸，人体必需但不能合亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸，人体必需但不能合成，

14、必须由膳食提供，称为必需脂肪酸。成，必须由膳食提供，称为必需脂肪酸。-6和和-3家族多不饱和脂肪酸家族多不饱和脂肪酸 -6和和-3系列分别指第一个双键离系列分别指第一个双键离甲基末端甲基末端6个碳原子和个碳原子和3个碳的多不饱和脂肪酸。个碳的多不饱和脂肪酸。EPA和和DHA 二十碳五烯酸二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸和二十二碳六烯酸(DHA)最佳来最佳来源是鱼油和某些含鱼油食品，其中海洋鱼类是源是鱼油和某些含鱼油食品，其中海洋鱼类是-3不饱和脂肪酸的不饱和脂肪酸的重要来源。重要来源。从深海来源的从深海来源的-3缺点缺点 目前世界上目前世界上-3主要是依靠从深海动物体内主要是依靠从深海动

15、物体内提取，困难是将来自鱼类的原料添加到食品中，且鱼类安全性正引提取，困难是将来自鱼类的原料添加到食品中，且鱼类安全性正引起重视，某些鱼类的食用量与汞中毒有关。起重视，某些鱼类的食用量与汞中毒有关。Fat1基因的发现及其意义基因的发现及其意义16亚油酸亚麻酸17二、脂肪酸二、脂肪酸（六）类二十碳烷（六）类二十碳烷类二十碳烷或称类二十碳烷酸类二十碳烷或称类二十碳烷酸 是由是由2020碳碳PUFA(PUFA(至少含三个双键至少含三个双键) )衍生而来，衍生而来，都含都含2020个碳原子，因而得名。个碳原子，因而得名。常见分子常见分子 前列腺素前列腺素F2F2引产、流产引产、流产 前列腺素前列腺素H

16、 H乙酰水杨酸（阿斯匹林）抑制其合成酶乙酰水杨酸（阿斯匹林）抑制其合成酶 凝血噁烷血小板中，动脉收缩血小板凝集凝血噁烷血小板中，动脉收缩血小板凝集 白三烯白三烯- -过敏反应、炎症，哮喘过敏反应、炎症，哮喘合成部位和前体合成部位和前体 在人和动物组织和细胞内合成，合成的前体主要是花生在人和动物组织和细胞内合成，合成的前体主要是花生四烯酸。四烯酸。功能功能 局部激素，效应局限在合成部位的附近，半衰期只有几十秒到几分局部激素，效应局限在合成部位的附近，半衰期只有几十秒到几分钟。钟。18三、三酰甘油和蜡三、三酰甘油和蜡酰基甘油酰基甘油 动、植物油脂的化学本质是酰基甘油动、植物油脂的化学本质是酰基甘油

17、(acylglycerol), 主要是三酰甘油主要是三酰甘油(也称甘油三酯也称甘油三酯)。此外还。此外还有少量二酰甘油和单酰甘油。有少量二酰甘油和单酰甘油。19三、三酰甘油和蜡三、三酰甘油和蜡（一）甘油取代物的构型（一）甘油取代物的构型甘油分子中的甘油分子中的碳称为手性原中心。碳称为手性原中心。20甘油取代物的命名甘油取代物的命名 1967年年 IUPAC-IUB（InternationalUnionofPureand Appliedchemistry-InternationalUnionofBiochemistry）国际理论和应用化学协会以及国）国际理论和应用化学协会以及国际生物化学协会建议

18、采用际生物化学协会建议采用立体专一编号立体专一编号 21立体专一编号（立体专一编号（stereospecificnumbering,Sn） 22三、三酰甘油和蜡三、三酰甘油和蜡（二）三酰甘油的类型及二酰甘油、单酰甘油（二）三酰甘油的类型及二酰甘油、单酰甘油23三、三酰甘油和蜡三、三酰甘油和蜡（三）烷醚酰基甘油（三）烷醚酰基甘油烷醚酰基甘油分子结构与三酰甘油相似，但甘油部分的三个羟基不是都被脂肪酸酯化，烷醚酰基甘油分子结构与三酰甘油相似，但甘油部分的三个羟基不是都被脂肪酸酯化，其中一个其中一个碳羟基与一个长链的烷基或烯基以醚键相连，另两个被脂肪酸所酯碳羟基与一个长链的烷基或烯基以醚键相连，另两个

19、被脂肪酸所酯 化。化。甘油醚24三、三酰甘油和蜡三、三酰甘油和蜡（四）三酰甘油的物理和化学性质（四）三酰甘油的物理和化学性质1.物理性质物理性质(1)颜色和气味颜色和气味 纯的三酰甘油是无色、无嗅、无味的稠纯的三酰甘油是无色、无嗅、无味的稠性液体或蜡状固体。天然油脂的颜色来自溶于其中的色性液体或蜡状固体。天然油脂的颜色来自溶于其中的色素物质如类胡萝卜素。气味少数是由于油脂中的挥发性素物质如类胡萝卜素。气味少数是由于油脂中的挥发性短链脂肪酸形成短链脂肪酸形成,一般是由于非油脂成分引起的。一般是由于非油脂成分引起的。(2)密度和溶解度密度和溶解度 除极少数外，三酰甘油的密度均小于除极少数外，三酰甘

20、油的密度均小于1g/cm3。三酰甘油不溶于水，溶于脂溶剂。三酰甘油不溶于水，溶于脂溶剂。(3)熔点熔点 与所含脂肪酸有关。与所含脂肪酸有关。25三、三酰甘油和蜡三、三酰甘油和蜡（四）三酰甘油的物理和化学性质（四）三酰甘油的物理和化学性质2.2.化学性质化学性质(1)(1)水解与皂化：水解与皂化：酸、碱和酶水解；酸、碱和酶水解；皂化值皂化值皂化皂化1g1g油脂所需的油脂所需的KOHKOH的的mgmg数。数。262.2.化学性质化学性质(2)(2)氢化和卤化氢化和卤化( (加成反应加成反应) )：碘值碘值100g100g油脂卤化时所能吸收碘的克数。油脂卤化时所能吸收碘的克数。三、三酰甘油和蜡三、三

21、酰甘油和蜡（四）三酰甘油的物理和化学性质（四）三酰甘油的物理和化学性质272.2.化学性质化学性质(3)(3)乙酰化：乙酰化：乙酰值乙酰值：中和从：中和从1g1g乙酰化产物中的乙酸所需的乙酰化产物中的乙酸所需的KOHKOH的的mgmg数，用于评数，用于评估油脂的羟基化程度。估油脂的羟基化程度。三、三酰甘油和蜡三、三酰甘油和蜡（四）三酰甘油的物理和化学性质（四）三酰甘油的物理和化学性质282.2.化学性质化学性质(4)(4)酸败与自动氧化：酸败与自动氧化：酸值酸值中和中和1g1g油脂中的游离脂肪酸所需的油脂中的游离脂肪酸所需的KOHKOH的的mgmg数，用数，用于评估油脂的酸败的程度。于评估油脂

22、的酸败的程度。水解性酸败：由于光、热或微生物的作用，使油脂水解生成脂酸，低级脂水解性酸败：由于光、热或微生物的作用，使油脂水解生成脂酸，低级脂酸有臭味，称水解性酸败。酸有臭味，称水解性酸败。 氧化性酸败：由于空气中的氧使不饱和脂酸氧化，产生醛和酮等，称氧化氧化性酸败：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。性酸败。 三、三酰甘油和蜡三、三酰甘油和蜡（四）三酰甘油的物理和化学性质（四）三酰甘油的物理和化学性质29（五）蜡（五）蜡（wax） 概念概念是长链脂肪酸和一元醇或固醇形成的酯是长链脂肪酸和一元醇或固醇形成的酯。16或或16个以上碳烃基，个以上碳烃基，RCOOR（1）蜂蜡

23、）蜂蜡建造蜂巢的物质，完全不透水建造蜂巢的物质，完全不透水（2）虫蜡（白蜡）虫蜡（白蜡）白蜡虫的分泌物白蜡虫的分泌物（3）鲸蜡）鲸蜡巨头鲸头部的鲸油冷却时析出的一种白色晶体。巨头鲸头部的鲸油冷却时析出的一种白色晶体。（4）羊毛蜡（羊毛脂）羊毛蜡（羊毛脂）（5）巴西棕榈蜡）巴西棕榈蜡30四、脂质过氧化作用四、脂质过氧化作用定义定义 多不饱和脂肪酸或脂质的氧化变质是脂质过氧化。多不饱和脂肪酸或脂质的氧化变质是脂质过氧化。脂质过氧化的意义脂质过氧化的意义 直接干扰和破坏膜的生物功能。人类直接干扰和破坏膜的生物功能。人类的许多疾病如肿瘤、血管硬化以及衰老现象都涉及过氧化的许多疾病如肿瘤、血管硬化以及衰

24、老现象都涉及过氧化作用。所以探讨脂质过氧化机制和防止脂质过氧化作用是作用。所以探讨脂质过氧化机制和防止脂质过氧化作用是生命科学和医学中的重要课题。生命科学和医学中的重要课题。31四、脂质过氧化作用四、脂质过氧化作用（一）自由基、活性氧和自由基链反应（一）自由基、活性氧和自由基链反应脂质过氧化作用是典型的活性氧参与的自由基链反应。脂质过氧化作用是典型的活性氧参与的自由基链反应。1.1.自由基自由基(free radical,radical)(free radical,radical) (1)(1)定义定义 自由基也称游离基，是指含有奇数价电子并自由基也称游离基，是指含有奇数价电子并因此在一个轨道

25、上具有一个未成对电子的原子或原子团。因此在一个轨道上具有一个未成对电子的原子或原子团。(2)(2)特征特征 顺磁性；反应性强；寿命短。顺磁性；反应性强；寿命短。(3)(3)产生自由基的途径产生自由基的途径 通过分子或离子均裂获得。有三通过分子或离子均裂获得。有三种途径：辐射诱导种途径：辐射诱导; ;热诱导；单电子氧化还原热诱导；单电子氧化还原32四、脂质过氧化作用四、脂质过氧化作用（一）自由基、活性氧和自由基链反应（一）自由基、活性氧和自由基链反应2.2.活性氧活性氧(reactive oxygen)(reactive oxygen)(1)(1)概念概念 氧或含氧的高反应活性分子如超氧阴离子自

26、由基、氧或含氧的高反应活性分子如超氧阴离子自由基、OHOH、H H2 2O O2 2、1 1O O2 2（单线态氧（单线态氧) )等统称为活性氧。等统称为活性氧。(2)(2)普通氧和几种重要的活性氧普通氧和几种重要的活性氧 普通氧普通氧 普通氧分子含两个未成对电子，各占一个轨道，平行自旋，具有顺普通氧分子含两个未成对电子，各占一个轨道，平行自旋，具有顺磁性，是一种双自由基。普通氧分子中所有的电子占最低能级，处于基态，磁性，是一种双自由基。普通氧分子中所有的电子占最低能级，处于基态，称为称为基态氧基态氧。超氧阴离子自由基超氧阴离子自由基 基态氧的基态氧的* *2p2p反键轨道接受一个电子后，反键

27、轨道接受一个电子后，O O2 2则转变为超则转变为超氧阴离子自由基。氧阴离子自由基。生成：生成：生物体内黄嘌呤氧化酶催化、电离辐射产生的水合生物体内黄嘌呤氧化酶催化、电离辐射产生的水合电子与周围的氧化合及血红蛋白自动氧化时均可生成超氧阴离子自由基。电子与周围的氧化合及血红蛋白自动氧化时均可生成超氧阴离子自由基。生生物学作用：物学作用：可引起脂质过氧化；能与许多化合物发生氧化还原反应。可引起脂质过氧化；能与许多化合物发生氧化还原反应。33四、脂质过氧化作用四、脂质过氧化作用（一）自由基、活性氧和自由基链反应（一）自由基、活性氧和自由基链反应(2)(2)普通氧和几种重要的活性氧普通氧和几种重要的活

28、性氧 羟基自由基羟基自由基( (OHOH）是已知的最强氧化剂，能和所有的细胞成分发生反应，是已知的最强氧化剂，能和所有的细胞成分发生反应，速度常数很高，寿命极短。速度常数很高，寿命极短。生成：生成：辐射击引起水分子发生均裂形成；超氧辐射击引起水分子发生均裂形成；超氧阻离子和过氧化氢在铁离子参与下也能产生。阻离子和过氧化氢在铁离子参与下也能产生。作用：作用：参与抽氢、加成和电参与抽氢、加成和电子转移反应。子转移反应。过氧化氢过氧化氢(H(H2 2O O2 2) ) 生物体内过氧化氢弹的重要来源是超氧阴离子自同基的生物体内过氧化氢弹的重要来源是超氧阴离子自同基的歧化反应。几种氧化化酶也可催化生成过

29、氧化氢。歧化反应。几种氧化化酶也可催化生成过氧化氢。单线态氧单线态氧(1O2) 是普通氧的激发态。是普通氧的激发态。34四、脂质过氧化作用四、脂质过氧化作用（一）自由基、活性氧和自由基链反应（一）自由基、活性氧和自由基链反应3.自由基链反应自由基链反应自由基化学性质活泼，能发自由基化学性质活泼，能发生多种反应，其最大特点是生多种反应，其最大特点是倾向于进行链式反应。其链倾向于进行链式反应。其链反应包括反应包括3个阶段：引发、个阶段：引发、增长和终止。增长和终止。35四、脂质过氧化作用四、脂质过氧化作用（二）脂质过氧化的化学过程（二）脂质过氧化的化学过程脂质过氧化作用是典型的自由基链式反应脂质过

30、氧化作用是典型的自由基链式反应生物膜是生命系统中最容易发生脂质过氧化的场所。具生物膜是生命系统中最容易发生脂质过氧化的场所。具备脂质过氧化的两个必要条件：氧气；多不饱和脂肪酸备脂质过氧化的两个必要条件：氧气；多不饱和脂肪酸脂质过氧化最后生成脂质过氧化最后生成丙二醛丙二醛。丙二醛的量常被用作脂质。丙二醛的量常被用作脂质过氧化的量度。用硫代巴比妥酸与丙二醛反应，在过氧化的量度。用硫代巴比妥酸与丙二醛反应，在pH3.0左右加热生成红色物质（特征吸收峰左右加热生成红色物质（特征吸收峰532nm），），测定丙二醛测定丙二醛(MDA)。36四、脂质过氧化作用四、脂质过氧化作用（三）脂质过氧化作用对机体的损

31、伤（三）脂质过氧化作用对机体的损伤1.中间产物自由基导致蛋白质分子的聚合中间产物自由基导致蛋白质分子的聚合2.终产物丙二醛导致蛋白质分子的交联终产物丙二醛导致蛋白质分子的交联3.脂质过氧化对膜的损害脂质过氧化对膜的损害4.脂质过氧化与动脉粥样硬化脂质过氧化与动脉粥样硬化5.脂质过氧化与衰老脂质过氧化与衰老（四）抗氧化剂的保护作用（四）抗氧化剂的保护作用1.抗氧化剂的一般概念抗氧化剂的一般概念2.几种重要的抗氧化剂几种重要的抗氧化剂(1)超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶(2)过氧化氢酶过氧化氢酶(谷胱甘肽过氧化物酶谷胱甘肽过氧化物酶)(3)维生素维生素E(生育酚生育酚)37五、磷脂五、磷脂磷脂磷脂(

32、phospholipid）包括甘油磷脂和鞘磷脂两类。包括甘油磷脂和鞘磷脂两类。分布分布主要参与细胞膜系统的组成，少量存在于细胞的主要参与细胞膜系统的组成，少量存在于细胞的其他部位其他部位膜脂膜脂甘油磷脂是第一大类膜脂；鞘脂甘油磷脂是第一大类膜脂；鞘脂(鞘磷脂和鞘糖脂鞘磷脂和鞘糖脂)是第二大类膜脂。是第二大类膜脂。38五、磷脂五、磷脂(一一)甘油磷脂的结构甘油磷脂的结构甘油磷脂甘油磷脂（glycerophosphatide） 甘油磷脂通式甘油磷脂通式 X：胆碱、乙醇胺、丝氨酸、1D-肌醇、甘油、磷脂酰甘油、糖39五、磷脂五、磷脂(二二)甘油磷脂的一般性质甘油磷脂的一般性质物理性质物理性质 纯甘油

33、磷脂为白色蜡状固体。多不饱和脂肪酸过氧化作用后，纯甘油磷脂为白色蜡状固体。多不饱和脂肪酸过氧化作用后，磷脂颜色逐渐变暗。用氯仿磷脂颜色逐渐变暗。用氯仿-甲醇混合液可从细胞和组织中提取磷脂。甲醇混合液可从细胞和组织中提取磷脂。水解水解 弱碱部分水解，强碱完全水解。酶可专一水解。弱碱部分水解，强碱完全水解。酶可专一水解。A1广泛分布于生物界A2主要存在于蛇毒，蜂毒和哺乳动物胰脏(溶血甘油磷脂)C存在于细菌及其他生物组织D存在于高等植物40（三）几种常见的甘油磷脂（三）几种常见的甘油磷脂（1）磷脂酰胆碱）磷脂酰胆碱也称卵磷脂也称卵磷脂(lecithin)(lecithin)，系统名为：，系统名为：1

34、,2-1,2-二酰基二酰基-sn-sn甘油甘油-3-3-磷酸胆碱磷酸胆碱与磷脂酰乙醇胺两个是细胞膜中最丰与磷脂酰乙醇胺两个是细胞膜中最丰富的脂质。富的脂质。胆碱是一种季胺离子，碱性强。胆碱是一种季胺离子，碱性强。41（三）几种常见的甘油磷脂（三）几种常见的甘油磷脂（2）磷脂酰乙醇胺）磷脂酰乙醇胺(phophatidylethanolamine)也称脑磷脂也称脑磷脂(cephalin)(cephalin)。Sn-2Sn-2位位上是上是PUFAPUFA，包括，包括花生花生四烯酸四烯酸和和DHADHA。乙醇胺：乙醇胺：42（三）几种常见的甘油磷脂（三）几种常见的甘油磷脂（3）磷脂酰丝氨酸）磷脂酰丝氨

35、酸(phosphatidylserine)又称血小板第三因子，可在胞膜又称血小板第三因子，可在胞膜外侧作为表面催化剂与其他凝血外侧作为表面催化剂与其他凝血因子一同活化凝血酶原。因子一同活化凝血酶原。丝氨酸丝氨酸43磷脂酰丝氨酸、卵磷脂与脑磷脂在体内可互变磷脂酰丝氨酸、卵磷脂与脑磷脂在体内可互变 丝氨酸丝氨酸 乙醇胺乙醇胺 胆碱胆碱 44（三）几种常见的甘油磷脂（三）几种常见的甘油磷脂（4）磷脂酰肌醇）磷脂酰肌醇phophatidylinositol磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇-4,5-4,5-双磷酸（双磷酸（PIP2PIP2）为肌醇为肌醇1,4,5-1,4,5-三磷酸（三磷酸（IP3IP3）和）和1,

36、2-1,2-二酰甘油（二酰甘油（DAGDAG）肌肌-肌醇（肌醇（myo-inositol）45（三）几种常见的甘油磷脂（三）几种常见的甘油磷脂（5）磷脂酰甘油）磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol)存在于细菌膜中，为心磷存在于细菌膜中，为心磷脂头基的脂头基的X部分。部分。（6）双磷脂酰甘油）双磷脂酰甘油(diphosphatidylglycerol)存在于心肌线粒体膜和细菌存在于心肌线粒体膜和细菌膜中又称为心磷脂。膜中又称为心磷脂。两个磷酸分子通过一个甘油两个磷酸分子通过一个甘油分子共价连接而成。分子共价连接而成。46（1）缩醛磷脂（）缩醛磷脂（plasmalogen）也称磷脂

37、酰缩醛也称磷脂酰缩醛 X:胆碱，缩醛磷脂酰胆碱，心脏含量胆碱，缩醛磷脂酰胆碱，心脏含量丰富，占心脏磷脂的一半。丰富，占心脏磷脂的一半。乙醇胺，缩醛磷脂酰乙醇胺，髓磷乙醇胺，缩醛磷脂酰乙醇胺，髓磷脂中含量丰富。脂中含量丰富。丝氨酸，缩醛磷脂酰丝氨酸丝氨酸，缩醛磷脂酰丝氨酸（四）醚甘油磷脂（四）醚甘油磷脂（2）血小板活化因子（）血小板活化因子（platelet-activatingfactor，PAF）嗜碱性粒细胞释放，能引起血小嗜碱性粒细胞释放，能引起血小板凝集和血管扩张，是炎症和过敏板凝集和血管扩张，是炎症和过敏反应的介质。反应的介质。顺,-不饱合醚47(五五)鞘磷脂鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸、磷

38、酰胆碱组成。由鞘氨醇、脂肪酸、磷酰胆碱组成。鞘磷脂鞘磷脂48五、糖脂五、糖脂糖脂是糖通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。糖脂是糖通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。根据脂质连接的不同，可分为鞘糖脂、甘油糖脂以及由类固醇衍生的糖脂。根据脂质连接的不同，可分为鞘糖脂、甘油糖脂以及由类固醇衍生的糖脂。(一一)鞘糖脂鞘糖脂以神经酰胺为母体的化合物。即神经酰胺的以神经酰胺为母体的化合物。即神经酰胺的1-位羟基被位羟基被糖基化形成糖苷化全物。糖基化形成糖苷化全物。在动物鞘糖脂中的在动物鞘糖脂中的单糖成分单糖成分主要是主要是D-葡萄糖、葡萄糖、D-半乳糖、半乳糖、N-乙乙酰葡萄糖胺、酰葡萄糖

39、胺、N-乙酰半乳糖胺、岩藻糖和唾液酸。乙酰半乳糖胺、岩藻糖和唾液酸。脂肪酸成分脂肪酸成分多为多为1624碳的饱和与低不饱和脂肪，还有碳的饱和与低不饱和脂肪，还有-羟基羟基脂肪酸。脂肪酸。1.中性鞘糖脂中性鞘糖脂糖基不糖基不含唾液酸。单糖（含唾液酸。单糖（葡萄葡萄糖、半乳糖糖、半乳糖）、二糖、）、二糖、三糖等寡糖。五、六碳三糖等寡糖。五、六碳糖（糖（ABH和和Lewis血型）血型），岩藻糖脂。，岩藻糖脂。49五、糖脂五、糖脂(一一)鞘糖脂鞘糖脂2.酸性鞘糖脂酸性鞘糖脂（1）硫酸鞘糖脂）硫酸鞘糖脂糖基部分被硫酸化的鞘糖脂也称硫苷脂。现已分糖基部分被硫酸化的鞘糖脂也称硫苷脂。现已分离到十几种硫苷脂广

40、泛分布于哺乳动物的各器官中，与血凝和细胞离到十几种硫苷脂广泛分布于哺乳动物的各器官中，与血凝和细胞粘附有关。粘附有关。50五、糖脂五、糖脂(一一)鞘糖脂鞘糖脂2.酸性鞘糖脂酸性鞘糖脂（2）唾液酸鞘糖脂）唾液酸鞘糖脂糖基部分糖基部分含有唾液酸的鞘糖脂，常也称神含有唾液酸的鞘糖脂，常也称神经节苷脂。糖基部分都是寡糖链，经节苷脂。糖基部分都是寡糖链，含有一个或多个唾液酸。含有一个或多个唾液酸。51（二）甘油糖脂（二）甘油糖脂(glyceroglycolipid)也称糖基甘油酯，二酰甘油分子也称糖基甘油酯，二酰甘油分子sn-3位上的羟基与糖基以糖苷键位上的羟基与糖基以糖苷键连接而成。主要存在于植物界和

41、微生物中。连接而成。主要存在于植物界和微生物中。 52七、萜和类固醇七、萜和类固醇（一）萜（一）萜(terpene)类似于由两个或多个异戊二烯（类似于由两个或多个异戊二烯（C5）连接而成，一般是头尾）连接而成，一般是头尾相连，也有尾尾相接的，形成的萜类可是直链的也可以环状分子，相连，也有尾尾相接的，形成的萜类可是直链的也可以环状分子，可以是单环、双环和多环化合物。单萜为可以是单环、双环和多环化合物。单萜为C10。53七、萜和类固醇七、萜和类固醇（一）萜（一）萜(terpene)单萜单萜：链状香茅醇，在香茅油：链状香茅醇，在香茅油中为中为R-(+)型，在玫瑰油中为型，在玫瑰油中为S-(-)型。型

42、。三萜三萜：鲨烯和羊毛固醇为胆固醇等类固醇：鲨烯和羊毛固醇为胆固醇等类固醇的前体。的前体。四萜四萜：番茄红素和胡萝卜素根据双键数目：番茄红素和胡萝卜素根据双键数目或位置不同分为或位置不同分为、等，等， V VA A、玉米黄玉米黄质，虾青素青素虾红素，紫菌素。素，紫菌素。多多萜：泛：泛醌（辅酶Q Q），天然橡胶。），天然橡胶。植物植物释放异戊二放异戊二烯占光合作用固碳的占光合作用固碳的15%15%，全球植被散全球植被散发量量3 310101111kg/kg/年，增加耐年，增加耐热性。性。541.固醇的结构固醇的结构天然固醇的通式天然固醇的通式: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

43、 七、萜和类固醇七、萜和类固醇（一）类固醇（一）类固醇或甾类或甾类(steroid)类固醇的结构特征类固醇的结构特征：甾核的甾核的C3上常为羟基或酮基；上常为羟基或酮基；C17上可以是羟基、酮基或其他各上可以是羟基、酮基或其他各种侧链种侧链C4-C5或或C5-C6之间常是双键；之间常是双键；A环在某些化合物如雌酮中是苯环，环在某些化合物如雌酮中是苯环，这些类固醇无这些类固醇无C19-角甲基。角甲基。环上双键位置和数目不同，取代基环上双键位置和数目不同，取代基的种类数目、位置和取向不同，的种类数目、位置和取向不同，环和环稠合的构型不同。造成类环和环稠合的构型不同。造成类固醇种类繁多。固醇种类繁多

44、。55、-型异构体型异构体 -型固醇型固醇 -型固醇型固醇 56（三）胆固醇和非动物固醇（三）胆固醇和非动物固醇类固醇的其中一类为固醇或甾醇类固醇的其中一类为固醇或甾醇(sterol)，其特点为：甾核，其特点为：甾核C3上有个上有个取向的取向的-OH，C17上有上有一个一个810个碳原子的个碳原子的烃链。存在于大多数真核。存在于大多数真核细胞膜中，胞膜中，细胞菌中没有，可游离也可与脂胞菌中没有，可游离也可与脂肪酸成肪酸成酯存在。存在。1.胆固醇（胆固醇（cholesterol）多见于脑、肝、肾和蛋黄中，还有羊毛固醇、多见于脑、肝、肾和蛋黄中，还有羊毛固醇、胆甾烷醇（二氢胆固醇）、粪固醇（胆甾烷

45、醇（二氢胆固醇）、粪固醇（二氢胆固二氢胆固醇的异构体醇的异构体）、）、7脱氢胆固醇。脱氢胆固醇。可从乙酸经鲨烯、羊毛固醇、可从乙酸经鲨烯、羊毛固醇、7脱氢胆固醇合脱氢胆固醇合成。成。细胞膜中含量多于细胞质，粥样硬化，胆结石。细胞膜中含量多于细胞质，粥样硬化，胆结石。Cholesterol 57（三）胆固醇和非动物固醇（三）胆固醇和非动物固醇1.非动物固醇（非动物固醇（cholesterol）也称植物固醇（也称植物固醇（phytosterol）,存在于小存在于小麦、大豆、玉米、菜籽等植物中。麦、大豆、玉米、菜籽等植物中。植物油和大豆等中含有植物油和大豆等中含有豆固醇、谷固醇豆固醇、谷固醇，它们很

46、少被肠道吸收，可阴止动物固醇的它们很少被肠道吸收，可阴止动物固醇的吸收与水解。吸收与水解。麦角固醇麦角固醇是一种重要的医药化学原料，可是一种重要的医药化学原料，可用于用于“考的松考的松”和和“激素黄体酮激素黄体酮”等药物和农等药物和农药的使用，又是维生素药的使用，又是维生素D2生产的主要原料。生产的主要原料。主要通过酵母来提取，一般麦角固醇酵母主要通过酵母来提取，一般麦角固醇酵母产率为产率为10%以下，麦角固醇含量以下，麦角固醇含量2.5%左右左右（一般啤酒酵母为（一般啤酒酵母为0.8-1.0%）；每吨干酵）；每吨干酵母可提取约母可提取约4-8公斤麦角固醇。公斤麦角固醇。 （四）固醇衍生物（四

47、）固醇衍生物雄激素、雌激素、孕酮、糖皮质激素和盐皮质激素。雄激素、雌激素、孕酮、糖皮质激素和盐皮质激素。58八、脂蛋白八、脂蛋白(lipoprotein)脂质与蛋白质以非共价键结合而成的复合物，蛋白质部分称脱辅基脂蛋白或载脂质与蛋白质以非共价键结合而成的复合物，蛋白质部分称脱辅基脂蛋白或载脂蛋白（脂蛋白（apolipoprotein,apo）血浆脂蛋白血浆脂蛋白 转运磷脂、三酰甘油、胆固醇和胆固醇酯等。转运磷脂、三酰甘油、胆固醇和胆固醇酯等。蛋白质密度在蛋白质密度在1.31.4g/cm3，脂质聚集体的密度为，脂质聚集体的密度为0.80.9g/cm3,形成的复合形成的复合体有：乳糜微粒、体有：乳

48、糜微粒、VLDL、IDL、LDL、HDL。密度梯度超速离心和电泳。密度梯度超速离心和电泳。59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 脂蛋白脂蛋白 密度密度/(gcm-3) 颗粒直径颗粒直径/nm脂质脂质 蛋白质蛋白质 功能功能 CM（乳糜（乳糜微粒）微粒） 0.96 100500 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 3080 91%(主要为主要为TG)812% 运输内源性的运输内源性的TG LDL（-脂脂蛋白）蛋白） 1.0061.063 1828 75%(主要为胆固醇和胆固

49、醇主要为胆固醇和胆固醇酯酯) 25% 运输内源性胆固运输内源性胆固醇醇 HDL（-脂蛋白）脂蛋白） 1.0631.21 515 50%（主要为磷脂、胆固醇）（主要为磷脂、胆固醇） 50% 吸收周围细胞的吸收周围细胞的胆固醇，对脂蛋胆固醇，对脂蛋白酯酶、卵磷脂白酯酶、卵磷脂一胆固醇酰基转一胆固醇酰基转移酶有激活作用移酶有激活作用 60九、脂质的提取、分离与分析九、脂质的提取、分离与分析脂质混合物的分离可根据它们的极性差别或在非极性溶剂中的溶解度差别进脂质混合物的分离可根据它们的极性差别或在非极性溶剂中的溶解度差别进行。含酯键或酰胺键的脂肪酸可用酸或碱处理，水解成可用于分析的成分。行。含酯键或酰胺

50、键的脂肪酸可用酸或碱处理，水解成可用于分析的成分。（一）（一） 脂质的有机溶剂的提取脂质的有机溶剂的提取（二）脂质的色谱分离（二）脂质的色谱分离硅胶丙酮和甲醇洗脱。高效液相色谱和薄层层析。硅胶丙酮和甲醇洗脱。高效液相色谱和薄层层析。（三）混合脂肪酸的气液色谱分析（三）混合脂肪酸的气液色谱分析（四）脂质的结构测定（四）脂质的结构测定酸、碱、磷脂酶等。酸、碱、磷脂酶等。61626364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，verylowdensitylipoprotein）低密度脂蛋白（低密度脂蛋白（LDL，lowde

51、nsitylipoprotein）高密度脂蛋白（高密度脂蛋白（HDL，highdensitylipoprotein）65颜色反应颜色反应 Liebermann-Burchard反应（里伯曼反应（里伯曼-布布卡德反应）卡德反应） 胆固醇（氯仿溶液）胆固醇（氯仿溶液）蓝绿色蓝绿色 Salkowski反应反应胆固醇（氯仿溶液）胆固醇（氯仿溶液）蓝紫色蓝紫色 (CH3CO)2O浓浓H2SO4浓浓H2SO466麦角固醇（麦角固醇（ergosterol） ergosterol 67胆固醇可变为一些重要的胆固醇可变为一些重要的化合物化合物 68氧化反应氧化反应 胆固烯酮胆固烯酮69脱氢反应脱氢反应 7-脱氢

52、胆固醇脱氢胆固醇70(一一)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）脑苷脂：糖基为中性糖）脑苷脂：糖基为中性糖（2）神经节苷脂：糖基中除中性糖基外，还含唾）神经节苷脂：糖基中除中性糖基外，还含唾液酸。液酸。71性质：性质： 与甘油醇磷脂的不同点与甘油醇磷脂的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，而溶于热溶解度：不溶于丙酮、乙醚，而溶于热乙醇乙醇与甘油醇磷脂的相同点与甘油醇磷脂的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72神经节苷脂（神经节糖脂）（神经节苷脂（神经节糖脂）（ganglioside） 73脑苷脂（脑糖脂）（脑苷脂（脑糖脂）（cerebroside） 74