第二章-脂质.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 脂质,第一节 引言,第二节 脂酰甘油,第三节 磷脂和生物膜,第四节 糖脂,第五节 萜和类固醇,第六节 脂蛋白,第七节 脂质的提取、分离和分析,第一节 引言,一、脂质（Lipids）的概念,不溶于水而能被乙醚、氯仿、苯等非极性有机溶剂抽提出的化合物，统称,脂质,。,对大多数脂质而言，其化学本质是,脂肪酸,和,醇,所形成的酯类及其衍生物。,参与脂质组成的脂肪酸多是,4,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。,脂质的元素组成：,碳、氢、氧,，有些含,氮、磷,和,硫,。,二、脂质的分类,脂质,单纯脂质,复合脂质,非皂化脂质,酰基甘油酯,蜡,磷脂,糖脂、硫脂,萜 类,甾醇类,含有脂肪酸,不含脂肪酸,1.单纯脂（simple lipid）：,脂肪酸与甘油形成的酯,。,（1）,三,酰甘油或甘油三酯 由,3,分子脂肪酸和,1,分子甘油组成。,饱和脂肪酸：,月桂酸（C,12,H,24,O,2,）：CH,3,（CH,2,）,10,COOH,豆寇酸（C,14,H,28,O,2,）：CH,3,（CH,2,）,12,COOH,棕榈酸（C,16,H,32,O,2,）：CH,3,（CH,2,）,14,COOH,硬脂酸（C,18,H,36,O,2,）：CH,3,（CH,2,）,16,COOH,二、脂质的分类,不饱和脂肪酸：,油酸（C,18,H,34,O,2,）,CH,3,(CH,2,),7,CH=CH(CH,2,),7,COOH,亚油酸（C,18,H,32,O,2,）,CH,3,(CH,2,),4,CH=CHCH,2,CH=CH(CH,2,),7,COOH,长链脂肪酸,和,一元醇或固醇,形成的酯，,天然蜡是多种蜡酯的混合物。,蜡分子含一个,很弱的极性头和一个非极性尾,，因此完全不溶于水，蜡的硬度由烃链的长度和饱和度决定。,蜂蜡,存在于蜂巢；,白蜡,是白蜡虫的分泌物，可用作涂料、润滑剂和其他化工原料；,鲸蜡,是抹香鲸头部鲸油冷却时析出的白色晶体；洗涤羊毛得到的,羊毛蜡,可用作药品和化妆品的底料；来源于棕榈树叶片的巴西,棕榈蜡,可用作高级抛光剂。,（2）蜡,Fatty acid composition of three food fats.,Fatty acid composition of three food fats.,Olive oil,butter,and beef fat consist of mixtures of triacylglycerols,differing intheir fatty acid composition.The melting points of these fatsandhence their physical state at room temperature(25,)are a directfunction of their fatty acid composition.Olive oil has a high proportion of long-chain(C16 and C18)unsaturated fatty acids,which accounts for its liquid state at 25,.The higher proportion of long-chain(C16 and C18)saturated fatty acids in butter increases its melting point,so butter is a soft solid at room temperature.Beef fat,with an evenhigher proportion of long-chain saturated fatty acids,is a hard solid.,2.复合脂质（compound lipid）：,除含脂肪酸和醇外，尚有其他称为非脂分子的成分。,磷脂,非脂成分是磷酸和含氮碱（如胆碱，乙醇胺），如：,甘油磷脂、鞘磷脂。,糖脂,非脂成分是糖（单己糖、二己糖等）,，并因醇成分不同，又分为鞘糖脂和甘油糖脂。,鞘磷脂和鞘糖脂合称为,鞘脂类,。,3.,衍生脂质（,derived lipid,）:,由单纯脂质和复合脂质衍生而来或与之关系密切，但也具有脂质一般性质的物质。,（,1,）,取代烃,主要是脂肪酸及其碱性盐（皂）和高级醇，少量脂肪醛、脂肪胺和烃；,（,2,）,固醇类（甾类）,，包括固醇（甾醇）、胆酸，强心苷、性激素、肾上腺皮质激素；,（,3,）,萜,包括许多天然色素（如胡萝卜素），香精油，天然橡胶等；,（,4,）,其他脂质,如维生素,A、D、E、K，脂酰CoA,，类十二碳烷，脂多糖，脂蛋白等。,根据能否被碱水解：,可皂化脂质,不可皂化脂质,按照在水中和水界面上的行为不同,可分为非极性脂质和4类极性脂质（参见表2-1）,非极性脂质：,水不溶，不能形成,单分子层,。如胆甾烷、长链脂肪酸和长链一元醇形成的酯等。,类极性脂质：,具有界面可溶性，能参入膜，但自身不能形成膜，如三酰甘油、胆固醇等；,类极性脂质：,是成膜分子，如磷脂和鞘糖脂；,类极性脂质：,具可溶性，如脂肪酸盐、胆汁酸盐、皂苷等。A类有长链脂肪酸的盐；阴离子、阳离子和非离子去污剂；溶血磷脂酸；脂酰CoA等。B类有胆汁酸、皂苷等。,三、脂质的生物学功能,1.贮存脂质（storage lipid）,动物、油料种子的甘油三酯和蜡。,动物的脂肪组织有保温，防机械压力等保护功能，植物的蜡质可以防止水分的蒸发。,肥胖人的脂肪组织中积储的三酰甘油可达1520kg足以供给一个月所需的能量。,人体以糖原形式贮存的能量不够一天的需要，葡萄糖和糖原的优点是易溶于水，快速提供代谢所需的能量。,Fats stored in animal and plant cells,Adipocytes(Fat cells),Corn seed,Embryo（,胚,）,Endosperm（,胚乳,）,Cross section of four guinea pig,adipocytes,showing huge fat droplets that virtually fill the cells.Also visible are several capillaries in cross section.,(a),Cotyledon（,子叶,）,cells,Arabidopsis,seed,Arabidopsis,seedling,(b),(b)Cross section of a cotyledon cell from a seed of the plant Arabidopsis.The large dark structures are protein bodies,which are surrounded by stored oils in the light-colored oil bodies.,Fats stored in animal and plant cells,脂肪贮存量大，热值高,70kg人体，贮存的脂肪可产生：2008320kJ,蛋白质：105000kJ,糖原：2520kJ,Glc：168kJ,脂肪的热值：,1g脂肪产生的热量。,1g油脂在体内完全氧化将产生39KJ，而同样的糖或蛋白质只产生17kJ能量，是等量蛋白质或糖的2.3倍。,2.结构脂质（structural lipid）,生物膜的结构组分（甘油磷脂和鞘磷脂，胆固醇、糖脂）；,各种生物膜的骨架是一样的，主要是由磷脂类构成的双分子层或称,脂双层（lipid bilayer）,。,这些膜脂在分子结构上的共同特点是,具有亲水部分或极性头和疏水部分或称非极性尾（两亲化合物）,。,脂双层的表面是亲水的，内部是疏水烃链，脂双层有屏障作用，使膜两侧的亲水性物质不能自由通过，这对维持细胞正常的结构和功能是很重要的。,细胞膜的结构,3.活性脂质（active lipid）,贮存脂质和结构脂质是较大量的细胞成分；活性脂质是小量的细胞成分，但具有专一的重要生物活性。,包括数百种,类固醇和萜,，类固醇激素：如雄性激素、雌性激素和肾上腺皮质激素。,萜类包括对人体和动物的正常生长所必需的脂溶性维生素A、D、E、K和多种色素。,糖脂参与信号识别和免疫；,四、脂肪酸（,f,atty,a,cid，,FA,）,脂肪酸是由,一条长的烃链（尾）,和,一个末端羧基（头）,组成的,羧酸。,不同脂肪酸之间的主要区别在于,烃链的长度、双键的数目和位置,。,烃链不含双键的为饱和脂肪酸；含两个或两个以上双键的称为多不饱和脂肪酸。,每个脂肪酸可以有通俗名，系统名和简写符号。,（一）脂肪酸的种类（见P,83,表2-2）,其中,棕榈酸（软脂酸）,（16：0）,硬脂酸,（18：0）,棕榈油酸,（16：1,9,）,油酸,（18：1,9,）,亚油酸,（18：2,9，12,）,-亚麻酸（18：3,9，12，15,）,-亚麻酸（18：3,6，9，12,）,花生四烯酸,（20：4,5，8，11，14,）,EPA,（20：5,5，8，11，14，17,）,DHA,（,22：6,4，7，10，13，16，19,）等较重要。,软脂酸,油酸,硬脂酸,亚麻酸,亚油酸,花生四烯酸,极性头,非极性尾,几个典型脂肪酸的立体结构,（二）天然脂肪酸的结构特点,1.碳原子数,多为偶数,，,形成长而不分支的链（也有分支的或含环的脂肪酸）。,2.不饱和脂肪酸的,双键多在第9位,（,9,），,第2和第3个双键多在第12和第15位,（,12，15,）,。,3.饱和与不饱和脂肪酸有着十分不同的构象。,4.,不饱和脂肪酸有顺式和反式两种异构体，但生物体内,大多数是顺式结构,。,简写符号：,先写出脂肪酸的碳原子数目，再写双键数目，两者之间用冒号隔开。双键位置用（delta）右上标数字表示，数字是指双键键合的两个碳原子的号码中较低者，并在号码后面用c（,cis,，顺式）和t（,trans,，反式）标明双键的构型。,例如：亚油酸：顺，顺-9，12-十八烯酸,简写为18：2,9c,12c,。,Nomenclature for Fatty Acids,18:3(,9,12,15,),Carbon chain length,Number of double bonds,Position of double bounds,The most commonly occurring fatty acids have,even numbers of carbon atoms in an unbranched,chain of 12-24 carbons.,-,CH=CH-CH,2,-CH=CH-,非共轭双键系统,（三）脂肪酸的物理和化学性质,不饱和脂肪酸中，反式双键会造成脂肪酸链弯曲，分子间没有饱和脂肪酸链那样结合紧密。因此，,不饱和脂肪酸的熔点低,。脂肪酸（主要是豆蔻酸与棕榈酸）可以与蛋白质共价相连，形成脂酰蛋白，脂酰基团能促进膜蛋白与疏水环境间的相互作用。,在室温下，12:0到24:0饱和脂肪酸为蜡状固体，同样链长的不饱和脂肪酸为油状液体。,相同链长的不饱和脂肪酸，双键愈多熔点愈低。,（四）脂肪酸盐和乳化作用,脂肪酸盐有亲水部分和疏水部分，是典型的,两亲化合物,，是一种离子型去污剂。,去污剂在油水混合物中，疏水部分被吸引到油，亲水部分被吸引到水，在油水界面处形成,单分子层,。可以使脂类形成小滴，分散到水中，使油滴作为亲水物体悬于水中而成乳胶，此过程称为,乳化,。,去污剂也称乳化剂,。如,：tritonX-100、辛基葡糖苷、SDS、,肥皂等。烘焙业经常使用的单、双甘油脂、硬酯酸钠、去水山梨醇脂肪酸酯、磷脂、乳清及大豆蛋白等都是非常经济而又能发挥重要作用的乳化剂。,SDS:,离子型去污剂，用于生化实验，在高于一定浓度时，能使生物膜溶解，浓度低时一般不引起蛋白质变性，但能从膜中溶解膜结合蛋白，有利于膜蛋白分离纯化。,微团,单分子层,双分子层,两亲性脂类在水中,（五）多不饱和脂肪酸,（,p,oly,u,nsaturated,f,atty,a,cid，,PUFA,）,1.必需脂肪酸（essential fatty acids）,植物和细菌可以利用乙酰CoA（辅酶A）合成所需的全部脂肪酸。,哺乳动物既可以从食物中获得大部分脂肪酸，也可以合成饱和脂肪酸和一些单不饱和脂肪酸。,哺乳动物不能合成多不饱和脂肪酸（如亚油酸和亚麻酸），,但这两种脂肪酸对人体是必不可少的，必须由,膳食提供,，称为,必需脂肪酸,。,亚油酸,是-6家族PUFA的原初成员,也是二十碳烷化合物的前体；,-亚麻酸,是-3家族PUFA的原初成员。,-6 和-3 系列,分别指第一个双键离甲基末端6个碳和3个碳的PUFA。,-6家族,PUFA可降低血清胆固醇,-3家族,PUFA可显著降低血清甘油三酯，防治神经、视觉和心脏疾病，人类可能缺乏-3家族PUFA。EPA（,eicosapentaenoic acid，,20碳五烯酸）和DHA（22碳六烯酸）有保健价值。（参看P,89,表2-3）,亚油酸：,18碳脂肪酸，含两个不饱和键；,CH,3,(CH,2,),4,CH=CHCH,2,CH=CH(CH,2,),7,COOH,亚麻酸：,18,碳脂肪酸，含三个不饱和键；,CH,3,CH,2,(CH=CHCH,2,),3,(CH,2,),6,COOH,花生四烯酸：,20,碳脂肪酸，含四个不饱和键；,CH,3,(CH,2,),4,(CH=CHCH,2,),4,(CH,2,),2,COOH,亚油酸和亚麻酸必须从植物中获取。,花生四烯酸可由亚油酸在体内合成。,（六）类二十碳烷,类二十碳烷是由,20碳PUFA,（至少含三个双键）衍生而成的，也称类花生酸（eicosanoid），包括前列腺素类（prostaglandin），凝血恶烷类（thromboxane）和白细胞三烯类（leucotriene）。合成的前体主要是花生四烯酸。,类二十烷酸是一大类由许多哺乳动物组织产生的,激素类,的物质。它们只在产生的器官中起作用，所以称为自泌调控分子，而不是激素。,前列腺素,存在广泛，种类较多，不同的前列腺素或同一前列腺素作用于不同的细胞，产生不同的生理效应，如升高体温，促进炎症，控制跨膜转运，调整突触传递，诱导睡眠，扩张血管等。,凝血烷,最早从血小板分离获得，能引起动脉收缩，诱发血小板聚集，促进血拴形成。,白三烯,最早从白细胞分离获得，含三个双键。能促进趋化性，炎症和变态反应。,阿司匹林（乙酰水杨酸）,消炎、镇痛、退热的原因是抑制前列腺素的合成，也抑制凝血烷合成，因而有抗凝血作用。,大多数的类二十烷酸是花生四烯酸的衍生物。,花生四烯酸,也称5,8,11,14-二十碳四烯酸（eicosatetraenoioacid）,（18：3，,5，8，11，14,）,，是由亚油酸合成后加上一个二碳单位、引入两个双键而成。,第二节 脂酰甘油,动植物油脂的化学本质是,酰基甘油,（acylglycerol）,其中主要是三酰甘油（,t,riacyl,g,lycerol,，,TG,）或称甘油三酯（triglyceride），还有少量二酰甘油和单酰甘油。,因为不带电荷，有时也,称中性脂（neutral fats）或,真脂（true fat）。,简单三脂酰甘油,混合三脂酰甘油,CH,2,OCR,1,O,CH,2,CH,OCR,2,O,OCR,3,O,三酰甘油通式,：,一、甘油取代物的构型,甘油分子中的,碳被称为,手性原中心,，以该原子为中心，S（反时针）-原羟甲基（增加该基团优先性时，手性原中心为S-构型）为,1,位，R（顺时针）-原羟甲基（增加该基团优先性时，手性原中心为R-构型）为,3,位，称作,立体专一编号系统（sn-系统）,。,sn系统就是把甘油的手性,碳都看成是L构型的。,二、三酰甘油的类型及二酰甘油、单酰甘油,三酰甘油的R1，R2，R3相同时，为,简单三酰甘油,，若R1，R2，R3不同则为,混合三酰甘油,，大多数天然油脂是简单三酰甘油和混合三酰甘油的混合物。,二酰甘油和单酰甘油在自然界存在不多，是合成反应的中间物，,单酰甘油,如单硬脂酰甘油，,由于含有游离羟基，在水中有形成分散态的倾向，在食品工业中可用作乳化剂,。,三、三酰甘油的物理和化学性质,1,.,物理性质,纯的三酰甘油是无色、无嗅、无味的稠性液体或蜡状固体。,不溶于水，略溶于低级醇，易溶于乙醚、氯仿、苯和石油醚等非极性有机溶剂，称,脂溶剂,。,三酰甘油的密度均小于1g/cm,3,；没有明确的熔点，只有一个大致范围。一般随组分中不饱和脂肪酸和低相对分子质量脂肪酸比例增高而降低。,2.,化学性质,（1）,水解与皂化,三酰甘油能在酸、碱或脂酶的作用下水解为脂肪酸和甘油。如果在碱溶液中水解，产物之一是脂肪酸的盐类，俗称皂；,油脂的碱水解作用称为皂化作用,。,三酰甘油,酸、,碱,或脂酶,甘油,高级脂肪酸或盐,+,此过程称为水解作用,皂化作用,皂化值：,完全皂化1克油脂所需KOH的毫克数，称皂化值。,用来评估油脂的质量。,OCR,2,OCR,1,O,CH,2,CH,2,CH,O,OCR,3,O,+3KOH,OH,CH,2,CH,2,CH,OH,OH,R,1,OOK,+R,2,OOK,R,3,OOK,肥皂,皂化值是三酰甘油中脂肪酸,平均链长,即三酰甘油的,平均相对分子质量的量度,。,三酰甘油的平均,M,r,=,3561000,皂化值,皂化值,=3561000/,M,r,（2）氢化和氯化（加成反应）,油脂分子中的,不饱和,脂肪酸也和游离脂肪酸一样，能与氢或卤素起加成反应。,在催化剂如Ni的存在下油脂中的双键与氢发生加成称,氢化,。,不饱和油脂与卤素中的溴或碘发生加成而成饱和的卤化脂，此过程称,卤化,。,卤化反应中吸收卤素的量反映不饱和键的多少。通常用,碘值,来表示油脂的不饱和程度。,碘值指100g油脂卤化时所能吸收碘的克数。,认识到饱和脂肪的危害，故采用植物油,氢化,，以提高其溶解度制成人造黄油替代牛油，具有耐高温、不易变质、存放更久、使食物口感更酥松等优点，广泛应用于各类糕点、冰淇淋、方便面等食品。,目前认为在氢化过程中产生的反式脂肪酸对人体同样有害，不宜过多食用。,不饱和脂肪酸,（液态：油）,饱和脂肪酸,（固态或半固态）,人造黄油,氢化,据调查，饼干、面包、巧克力派、沙拉酱、奶油蛋糕、冰淇淋、珍珠奶茶、咖啡伴侣等都是反式脂肪酸的“重灾区”，要尽量少吃。,购买包装食品，要留意食品营养标签，列出有代可可脂、植物奶精、植脂末,、,植物奶油、氢化植物油、植,物起酥油等的食物,都含有反式脂肪酸，,建议谨慎购买。,人造黄油,（3）乙酰化,含,羟脂肪酸（如蓖麻油）的油脂中的羟基可与,乙酸酐或其他酰化剂,作用形成乙酰基化油脂或其他酰化油脂。,油脂的羟基化程度一般用,乙酰价,表示,。,中和,1g油脂中乙酰基释放的乙酸所需的KOH mg数称作,乙酰价,。,CH,3,(CH,2,),5,CHCH,2,CH=CH(CH,2,),7,COOH,OH,蓖麻油,12羟十八碳9烯酸,（4）酸败与自动氧化,油脂长期贮存，往往产生一种难闻的气味，这种变化叫做,酸败,。,酸败是油脂在空气中氧或细菌作用下不饱和成分发生自动氧化，产生过氧化物，继而降解生成小分子的,醛、酮或羧酸,等而引起的。,中和1g油脂中游离脂肪酸所需的KOH mg数称作,酸价,。,酸值大于6的油脂不宜食用。,排除氧气（真空、充氮），降低温度（冷藏），消去其他促进自动氧化的因素（如光、高能辐射）。,脂质过氧化作用（,Peroxidation,）,酸败的根本原因是脂质发生自动氧化，产生过氧化物，其定义为,多不饱和脂肪酸或脂质的氧化变质,。,多不饱和脂肪酸也广泛存在于磷脂。磷脂是构成生物膜的主要成分。生物膜的许多性质和功能与磷脂结构有关，例如其分子中脂肪酸烃链的长短及不饱和程度与生物膜的流动性有密切关系。脂质过氧化将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脂质过氧化作用。,第三节 磷脂和生物膜,一、磷脂（,Phospholipid,）,1,.定义：磷脂是,分子结构中含有一个磷酸基团的类脂化合物称为磷脂,。,包括,甘油磷脂和鞘氨醇磷脂,两类。,主要参与细胞膜系统的组成。,磷脂是重要的两亲物质，是乳化剂和表面活性剂（表面活性剂是能降低液体，通常是水的表面张力，沿水表面扩散的物质）。,极性端,非极性端,磷脂的两亲性结构,1,.甘油磷脂的结构,甘油磷脂是由sn-甘油-3-磷酸衍生而来的，甘油骨架的,C1和C2被脂肪酸酯化,，胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇、甘油、磷脂酰甘油等,极性头与磷酸连接,。,（一）甘油磷脂,磷酸基与酯化的醇部分构成极性头基，两条长的烃链组成非极性尾部。一般C1位上连接的是饱和脂肪酸，C2位上是不饱和脂肪酸。,非极性尾部,极性头基,甘油+脂肪酸+磷酸+含氮有机碱（X）,甘油磷脂的结构通式,General Structure of Glycerophospholipid,The type of fatty acids that connect to L-glycerol-3-,phosphate are specific for different organisms,different,tissues for the same organisms,and different glycero-,phospholipids in the same cells and tissues.,饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸,如软脂酸（16:0）,如油酸（18:1）,Glycerophospholipids Are Derivatives of Phosphatidic Acid,磷脂酰,甘油,磷脂酰丝氨酸,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰胆碱,磷脂酸,甘油磷脂是磷脂酸的衍生物,双分子层横切面,2.甘油磷脂的性质,纯的甘油磷脂为白色蜡状固体。,极性：属于两亲脂质，是成膜分子。极性头、非极性尾。,带电性（可用于分离纯化）,在生理pH时，甘油磷脂分子的磷酸基,带1个负电荷,；胆碱或乙醇胺部分,带1个正电荷,。,天然存在的甘油磷脂都是L构型。,3.甘油磷脂分类,依照极性头基中,X,的不同可分为以下几类：,（1）磷脂酰胆碱（卵磷脂）（PC）,HOCH,2,CH,2,N,+,（CH,3,）,3,（胆碱）,分布：,植物：大豆等,动物：脑、精液、肾上腺、红细胞，蛋,卵黄（8-10%）。,磷脂酰胆碱（卵磷脂）,胆碱：,HOCH,2,CH,2,N,+,(CH,3,),3,脂肪酸：软脂酸、硬脂酸、油酸、亚 油酸、亚麻酸、花生四烯酸,胆碱的作用,：是甲基供体，在人体内与脂肪代谢有关，能促使油脂迅速生成磷脂，防止脂肪在肝内大量存在，防止脂肪肝。,乙酰胆碱,(CH,3,),3,N,+,-CH,2,CH,2,O,COCH,3,是一种神经递质，与神经冲动的传导有关。,组成,乙酰胆碱（acetylcholine，ACh）,乙酰胆碱分子结构式,H,3,C,CH,2,-,CH,2,-O,-,C-CH,3,N,+,CH,3,H,3,C,O,=,乙酰胆碱（ACh）是中枢胆碱能系统中重要的神经递质之一，其主要功能是维持意识的清醒，在学习记忆中起重要作用。多以胆碱的状态存在于蛋、鱼、肉、大豆等之中 。,磷脂酰胆碱,磷脂酸,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰肌醇,磷脂酰丝氨酸,磷脂酰甘油,（2）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）（PE）,HOCH,2,CH,2,N,+,H,3,（乙醇胺）,参与血液凝结。,（3）磷脂酰丝氨酸（PS）,HOCH,2,CH,COO,-,（丝氨酸）,称血小板第三因子，当血小板因组织受损而被激活时，膜中的这些磷脂转向外侧，作为表面催化剂与其他凝血因子一起,使凝血酶原活化,。,+,NH,3,磷脂酰丝氨酸与磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱的含氮碱（X）之间的关系如下：,+,NH,3,CH,2,CH,COO,-,脱羧,CH,2,CH,2,NH,3,甲基化,CH,2,CH,2,N,（CH,3,）,3,甘油磷脂:,甘油+脂肪酸+磷酸+氨基醇,（如胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇）,鞘氨醇磷脂：,以鞘氨醇代替了甘油。,+,+,（二）鞘磷脂（sphingomyelin）,鞘脂类也是动植物生物膜的重要组分。高等动物组织中含量较丰富。,1.组成,鞘氨醇+脂肪酸+磷酸+胆碱（或乙醇胺）,（1）鞘氨醇 鞘脂类含有一个长的,氨基醇,，常见的是18碳不饱和的4-烯鞘氨醇。,CH,3,(CH,2,),12,-C,=,C-C-C-CH,2,OH,4-烯鞘氨醇,H,HO,NH,2,H,H,H,2-氨基-4-十八碳烯-1,3-二醇,Sphingolipids,Sphigolipids was first discovered by the physician-chemist Johann Thudichum a century ago,named after Sphinx,（,史芬克斯,）,which represents mystery.,（2）神经酰胺,鞘脂类的核心结构是神经酰胺,（ceramide，Cer），由,鞘氨醇氨基以酰胺键与长链（18-26C）脂肪酸的羟基相连,。,在鞘磷脂中，神经酰胺,1,位的-OH被磷酸胆碱（phosphorylcholine）或磷酸乙醇胺（phosphorylethanolamine）的磷酸基团酯化。,除了动物细胞膜外，鞘磷脂在神经细胞的髓鞘中含量最丰富。,CH,2,OH,R-C-,N-CH,O,=,H,CH,3,(CH,2,),12,CH=CH-C-OH,H,神经酰胺的结构通式,鞘氨醇分子的C1，C2和C3携有3个功能基（,-OH，-NH,2,，-OH,），很像甘油分子的3个羟基。,当脂肪酸通过酰胺键与鞘氨醇的-NH,2,相连，则成神经酰胺,。,1,2,3,2.鞘磷脂结构与性质,鞘磷脂极性头部分是磷脂酰胆碱或磷脂酰乙醇胺。,鞘磷脂结构与甘油磷脂相似，因此性质与甘油磷脂基本相同。,O,=,CH,3,(CH,2,),14,-C-,N-CH,O,=,H,CH,3,(CH,2,),12,CH=CH-C-OH,H,CH,2,O-,P-O-CH,2,-,CH,2,N（,CH,3,）,3,O,-,N-棕榈酰,-D-鞘氨醇,-,1-磷酰胆碱,+,二、生物膜,所有的细胞都以一层薄膜将它的内含物与外界环境分开。另外，大多数细胞中还含有许多内膜系统，组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器。,例如，线粒体、细胞核、内质网、溶酶体和叶绿体等。细胞膜以及各种细胞器的外膜通称为,生物膜,。,（一）生物膜的组成,生物膜是由,脂类、蛋白质,和,糖类,所构成的复杂的生物大分子复合体。,主要由脂质（主要是磷脂和胆固醇）、蛋白质（包括酶）和多糖类组成，水和金属离子等。,生物膜的组成，因膜的种类不同而有很大的差别。,（二）生物膜的结构,生物膜是以,磷脂、胆固醇和糖脂,为主构成的双层脂膜。,锚定膜蛋白,内嵌蛋白,糖脂,胆固醇,卵磷脂,生物膜是以,磷脂、胆固醇和糖脂,为主构成的双层脂膜。,第四节 糖脂,糖脂（glycolipid）,是指通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物,。一、鞘糖脂,鞘糖脂,是,神经酰胺,的1-位羟基被糖基化形成的糖苷化合物。,动物鞘糖脂中的单糖成分主要是D-葡萄糖、D-半乳糖、N-乙酰葡糖胺、N-乙酰半乳糖胺、岩藻糖和唾液酸。,1.中性鞘糖脂,中性鞘糖脂的糖基不含唾液酸成分。常见的糖基有半乳糖、葡萄糖等单糖，此外还有二糖、三糖等寡糖。,脑苷脂,：半乳糖基神经酰胺和葡糖基神经酰胺。,Glycosphingolipids（,鞘糖脂类）,乳糖神经酰胺,葡糖基神经酰胺,Glycosphingolipids as Determinants of Blood Groups,神经酰胺,2.酸性鞘糖脂,（1）硫酸鞘糖脂,指糖基部分被硫酸化的鞘糖脂，也称,硫苷脂,。最简单的硫苷脂是硫酸脑苷脂，其结构为SO,-,4,-3Gal,11Cer（,硫酸半乳糖苷神经酰胺,）。,（2）唾液酸鞘糖脂,糖基部分含有唾液酸的鞘糖脂，常称,神经节苷脂,。神经节苷脂的糖基都是寡糖链，含一个或多个唾液酸。,神经节苷脂在神经系统尤其是神经末梢中含量丰富，种类很多。,硫酸脑苷脂,（6-硫酸-6-脱氧-,-D-吡喃萄糖二酰基甘油）,Gangliosides（神经节苷脂）,Gangliosides have oilgosaccharides as their polar,head groups and one or more residues of,N,-acetylneu-,raminic acid(also called sialic acid，,唾液酸,),at the termini.,神经酰胺,唾液酸,（Neu5Ac）,乙酰神经氨(糖)酸,乙酰甘露糖胺丙酮酸,唾液酸（参考,P,31,）,Gal,13 Gal,NAc,14 Gal,14,Glc,1,1Cer,3,2,Sia,G,M1,Gal,NAc,14 Gal,14,Glc,1,1Cer,3,2,Sia,G,M2,4 Gal,14,Glc,1,1Cer,3,2,Sia,G,M3,几种唾液酸鞘糖脂的化学结构（,P,109,）,二、甘油糖脂,也称糖基甘油脂。,是二酰甘油分子sn-3位上的羟基与糖基以糖苷键连接而成（P,110,）。,最常见的甘油糖脂有：,单半乳糖基二酰基甘油,二半乳糖基二酰基甘油,主要存在于植物界和微生物中，植物的叶绿体和微生物的质膜含有大量的甘油糖脂。,哺乳类虽含甘油糖脂，但分布不普遍。,几种糖脂和硫酯,2,3-双酰基-1-,-D-葡萄糖-D-甘油,6-亚硫酸-6-脱氧-,-葡萄糖甘油二酯（硫酯）,单半乳糖二酰甘油,双半乳糖二酰甘油,单半乳糖基二酰基甘油,二半乳糖基二酰基甘油,2,3-双酰基-1-(,-D-半乳糖基-1，6-D-半乳糖基）-D-甘油,贮存脂质（中性）,三酰甘油,甘油,脂肪酸,脂肪酸,脂肪酸,common types of storage lipids,膜脂（极性）,磷脂,甘油,脂肪酸,脂肪酸,糖脂,甘油磷脂,鞘磷脂,鞘氨醇,脂肪酸,PO,4,醇,鞘糖脂,鞘氨醇,脂肪酸,单糖或寡糖,甘油糖脂,SO,4,PO,4,胆碱,甘油,脂肪酸,脂肪酸,单糖或二糖,PO,4,鞘脂类,第五节 萜和类固醇,萜和类固醇一般不含脂肪酸，属不可皂化脂质。,一、萜类（terpene）,萜分子的碳架可看成是由两个或多个,异戊二烯,连接而成。,异,戊二烯的,连接方式一般是头尾相接，但也有尾尾相连的（参看P,110,图2-12）。,形成的萜类可以是直链的，也,可以是环状分子；可以是单环、,双环和多环化合物。,C,=,CH,2,H,C,=,H,2,C,CH,3,根据所含的异戊二烯的数目，萜可分为单萜、双萜、三萜和多萜等。由两个异戊二烯构成的萜称,单萜,（C,10,），由3个异戊二烯构成的称,倍半萜,（C,15,），由4个异戊二烯构成的称,双萜,（C,20,），其余依次类推。,许多植物精油，如：玫瑰油中的香茅醇，柠檬中的柠檬烯，番茄红素、胡萝卜素等类胡萝卜素都属于萜类（参看P,111,图213 某些萜类化合物的结构）。,二、固醇类（steroid）,结构：含有,环戊烷多氢菲母核,的一类醇、酸及其衍生物。它由3个六元环（A、B、C环）和一个5元环（D环）稠合而成。D环称,环戊烷,，ABC稠合环是,菲,的衍生物，称,多氢菲,，在环戊烷多氢菲的A，B环之间和C，D环之间各有一个甲基，称角甲基，带有角甲基的环戊烷多氢菲称,甾核,，是类固醇的母体（P,112,图2-14）。,包括：固醇、固醇衍生物。,环戊烷,菲,多氢菲,环戊烷多氢菲和甾核的结构,甾核,环戊烷多氢菲,A,B,C,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,19,10,11,12,13,14,15,16,17,18,（一）,胆固醇（cholesterol）,以游离或酯的形态存在于一切动物组织中，植物中没有。是最早从动物胆石中分离出的固醇。在脑、肝、肾和蛋黄中含量很高。,1.结构：,C3羟基，C5与C6间有一个双键，C10和C13各一个甲基，C17异辛烷。,胆固醇既是生理必需的，过多时又会引起某些疾病。如胆结石症的胆石几乎是胆固醇的晶体，又如冠心病患者血清总胆固醇含量很高，超过正常值上限，因此必须控制膳食中的胆固醇量。,C3羟基，C5与C6间有一个双键，C10和C13各一个甲基，C17异辛烷。,Cholesterol,胆固醇（,5-胆甾烯-3,-醇,）的结构,胆汁酸,（Bile Acids）,Bile acids are polar derivatives of cholesterol,that act as detergents（,去污剂,）in the intestine（,肠,）,emulsifying（,使乳化,）dietary fats to make them more accessible to digestive lipases.,牛(磺)胆酸,牛(磺)胆酸,牛(磺)胆酸,（二）,固醇衍生物,胆固醇可转化为雄激素、雌激素、糖皮质激素、盐皮质激素和维生素D。,胆固醇在肝脏中可转化为胆汁酸，能使油脂乳化，以促进吸收。,皮质醇,睾酮,黄体酮,雌二醇,胆汁酸,脱氧胆汁酸,脂质作为结构成分的分类,脂质,鞘磷脂,甘油磷脂,磷脂类,鞘糖脂,甘油糖,脂,糖脂类,甾醇类,鞘脂类,第六节 脂蛋白（lipoprotein）,是由脂质和蛋白质以,非共价键,结合而成的复合物。,虽然脂蛋白可以指任何与脂基（如脂肪酸、异戊二烯）共价相连的蛋白、,但它常常用来指哺乳动物血浆（尤其是人）中的脂-蛋白质复合物。,脂蛋白广泛存在于血浆中，也称,血浆脂蛋白,。,一、血浆脂蛋白的分类,大多数脂质在血液中的转运是以脂蛋白复合体形式进行的。,未酯化的脂肪酸仅与血浆中的血清清蛋白简单结合而被转运，但是磷脂、三酰甘油、胆固醇和胆固醇酯都是以更复杂的脂蛋白颗粒形式被转运的。,血浆脂蛋白中脂质和蛋白的含量是相对固定的。复合体中蛋白质愈多，脂质愈少，复合体的密度愈高。,超速离心法是根据各种脂蛋白在一定密度的介质中进行离心时，因漂浮速率不同而进行分离的方法。脂蛋白中有两种比重不同的蛋白质和脂质，蛋白质含量高者，比重大；相反脂类含量高者，比重小。从低到高调整介质密度后超速离心，可依次将不同密度的脂蛋白分开。,通常可将血浆脂蛋白分为乳糜微粒（chylomicron，cm）、极低密度脂蛋白（very low density lipoprotein，vldl）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，ldl）和高密度脂蛋白（high density lipoprotein，hdl）等四大类。,乳糜微粒（CM）,极低密度脂蛋白（VLDL）,低密度脂蛋白（LDL）,脂蛋白的种类,高密度脂蛋白（HDL）,中间密度脂蛋白（IDL）,脂蛋白依密度增加为序分为:,由于血浆脂蛋白表面电荷量大小不同，在电场中，其迁移速率也不同，从而将血浆脂蛋白分为乳糜微粒、-脂蛋白、前-脂蛋白和-脂蛋白等四种。-脂蛋白中蛋白质含量最高，在电场作用下，电荷量大，分子量小，电泳速度最快，电泳在相当于1球蛋白的位置。cm的蛋白质含量很低，98%是不带电荷的脂类，特别是甘油三酯含量最高。在电场中几乎不移动，所以停留在原点。为了取样方便，多以血清代替血浆。正常人空腹血清在一般电泳谱上无乳糜微粒。电泳分类法的脂蛋白种类与超速离心法的脂蛋白分类相应关系如图所示。,超速离心法与电泳法分离血浆脂蛋白,-,+,脂蛋白类型,密度/g.cm,-3,颗粒直径/nm,载脂,蛋白,组成/（%干重）,蛋白质,胆固醇,胆固醇酯,磷脂,三酰甘油,乳糜微粒,0.920.96,100500,B-48,A,C,E,12,2,4,8,8485,VLDL,0.951.006,3080,B-100,C,E,10,8,14,18,50,IDL,1.0061.019,2550,B-100,E,18,8,22,22,30,LDL