第二章脂类 Lipid 重点:磷脂、糖脂 脂类的概念 不溶于水而能被乙醚、氯仿、苯等非极性有机溶剂抽提岀的化合物,统称脂类。脂类包括油脂(甘油三脂)和类脂(磷脂 蜡、萜类、甾类) 分类 (1)单纯脂:脂肪酸与醇类形成的酯,甘油酯、鞘脂、蜡 (2)复合脂:甘油磷脂、鞘磷脂。 (3)萜类和甾类及其衍生物:不含脂肪酸,都是异戊二烯的衍生物。 (4)衍生脂:上述脂类的水解产物,包括脂肪酸及其衍生物、甘油、鞘氨醇等 (5)结合脂类:糖脂、脂蛋白 脂类的生物学功能 脂类的生物学功能也多种多样 ①生物膜的结构组分(甘油磷脂和鞘磷脂,胆固醇、糖脂):②能量贮存形式(动物、油料种子的甘油三酯);③激素、维生素和 色素的前体(萜类、固醇类):④生长因子;⑤抗氧化剂:⑥化学信号(如):⑦参与信号识别和免疫(糖脂):⑧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 脂肪陵及其衍生物 脂肪酸 绝大多数的脂肪酸含有偶数个碳原子,形成长而不分支的链(也有分支的或含环的脂肪酸) 不饱和脂肪酸有顺式和反式两种异物体。但生物体内大多数是顺式结构。 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( acyloted protein),脂酰基团能促进膜蛋白与疏水环境 间的相互作用。 1、必需脂肪酸 essential fatty acids 植物和细菌可以利用乙酰CoA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 但是,哺乳动物不能合成多不饱和脂肪酸(如亚油酸和亚麻酸),称为必需脂肪酸 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 P52表2-3某些油脂的脂肪酸组成 2、皂化值(评估油的质量) 完全皂化1克油脂所需KOH的毫克数,称皂化值
第二章 脂类 Lipids 重点：磷脂、糖脂 一、 脂类的概念 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，统称脂类。脂类包括油脂（甘油三脂）和类脂（磷脂、 蜡、萜类、甾类）。 二、 分类 （1）单纯脂：脂肪酸与醇类形成的酯，甘油酯、鞘脂、蜡 （2）复合脂：甘油磷脂、鞘磷脂。 （3）萜类和甾类及其衍生物：不含脂肪酸，都是异戊二烯的衍生物。 （4）衍生脂：上述脂类的水解产物，包括脂肪酸及其衍生物、甘油、鞘氨醇等。 （5）结合脂类：糖脂、脂蛋白 三、 脂类的生物学功能 脂类的生物学功能也多种多样： ①生物膜的结构组分(甘油磷脂和鞘磷脂，胆固醇、糖脂)；②能量贮存形式(动物、油料种子的甘油三酯)；③激素、维生素和 色素的前体(萜类、固醇类)；④生长因子；⑤抗氧化剂；⑥ 化学信号(如 )；⑦参与信号识别和免疫（糖脂）；⑧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。 第一节 脂肪酸及其衍生物 一、 脂肪酸 绝大多数的脂肪酸含有偶数个碳原子，形成长而不分支的链(也有分支的或含环的脂肪酸)。 不饱和脂肪酸有顺式和反式两种异物体。但生物体内大多数是顺式结构。 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(acyloted protein)，脂酰基团能促进膜蛋白与疏水环境 间的相互作用。 1、必需脂肪酸 essential fatty acids 植物和细菌可以利用乙酰 CoA 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。 但是，哺乳动物不能合成多不饱和脂肪酸（如亚油酸和亚麻酸），称为必需脂肪酸。 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。 P52 表 2—3 某些油脂的脂肪酸组成 2、皂化值（评估油的质量） 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 3、酸值(酸败程度 中和1克油脂中的游离脂肪酸所消耗的KOH毫克数 4、(不饱和键的多少) 100克油脂吸收碘的克数 类二十烷酸 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) 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。 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58,11,14-二十碳四烯酸( eicosatetraenoic acid),是由亚油酸合成后加上一个二碳单位、引入两个双键。 l、前列腺类 图9A 前列腺素类是花生四烯的衍生物。 前列腺素类有一个环戊烷结构,C1、Cs位点各有一个OH PGE在C位上有一个C= O(carbonyl group),PGF在C9上有一个OH 角注数学表明分子中双键的数目,PG2类前列腺素是人类中最重要的前列腺素。 前列腺素参与许多生理过程的调节控制,促进炎症反应,参与生殖过程(如排卵、受孕和分娩时子宫的收缩),参与消化。 2、、凝血恶烷类 thromboxanes) 凝血恶烷类也是花生四烯酸的衍生物。 与其他类二十烷酸不同的是凝血恶烷类有环醚的结构。 凝血恶烷A2(IxA2)是该类化合物中最重要的一种,它主要由血小板产生,促进血小板凝聚和平滑肌收缩。 3、白细胞三烯( leucotriene,LT) 是花生四烯酸的羟基脂肪酸衍生物。 最初是在白细胞中发现的,并且有三烯结构,故名白细胞三烯 LTC4、LTD4和LTE4是过敏性反应的慢反应物质的组分,在炎症反应起积极作用,促进白细胞趋向破坏组织。 脂酰甘油 因为不带电荷,有时也称中性脂( neutral fats) 结构 图 简单三脂酰甘油
２ 用来评估油脂的质量。 3、酸值（酸败程度） 中和 1 克油脂中的游离脂肪酸所消耗的 KOH 毫克数。 4、（不饱和键的多少） 100 克油脂吸收碘的克数。 二、 类二十烷酸 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) 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。 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(eicosatetraenoio acid)，是由亚油酸合成后加上一个二碳单位、引入两个双键。 1、 前列腺素类 图 9A 前列腺素类是花生四烯的衍生物。 前列腺素类有一个环戊烷结构，C11、C15 位点各有一个-OH。 PGE 在 C9位上有一个 C=O(carbonyl group)，PGF 在 C9上有一个-OH。 角注数学表明分子中双键的数目，PG2 类前列腺素是人类中最重要的前列腺素。 前列腺素参与许多生理过程的调节控制，促进炎症反应，参与生殖过程(如排卵、受孕和分娩时子宫的收缩)，参与消化。 图 9B 2、 、凝血恶烷类(thromboxanes) 凝血恶烷类也是花生四烯酸的衍生物。 与其他类二十烷酸不同的是凝血恶烷类有环醚的结构。 凝血恶烷 A2(TxA2)是该类化合物中最重要的一种，它主要由血小板产生，促进血小板凝聚和平滑肌收缩。 3、 白细胞三烯（leucotriene,LT） 是花生四烯酸的羟基脂肪酸衍生物。 最初是在白细胞中发现的，并且有三烯结构，故名白细胞三烯。 LTC4、LTD4 和 LTE4 是过敏性反应的慢反应物质的组分，在炎症反应起积极作用，促进白细胞趋向破坏组织。 第二节 脂酰甘油 因为不带电荷，有时也称中性脂(neutral fats) 结构： 图 1 简单三脂酰甘油
混合三脂酰甘油 第三节 磷脂是重要的两亲物质,它们是生物膜的重要组分、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)。 磷脂有两类:甘油磷脂和鞘氨醇磷脂。 甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和一分子氨基醇(如胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇)组成 鞘氨醇磷脂只是以鞘氨醇代替了甘油。 甘油磷脂 天然存在的甘油磷脂都是L一构型。 类 1、结构与分 依照氨基醇的不同可分以下几 P57表2-6各种甘油磷脂的极性头部和电荷量 (1)、磷脂酰胆碱(卵确脂)(Pc) HOCH2CH2N(CH3)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%) 作用:控制肝脂代谢,防止脂肪肝的形成 确脂酰乙醇胺(脑确脂)(PE) HO-CH2CH2N'H3(乙醇胺) 参与血液凝结。 (3)、礴酰丝氨酸(Ps) HO_ CH? CH--CO0”(丝氨酸) NH (1)一(3)X均为氨基醇。 (4)、礫脂酰肌醇(P)
３ 混合三脂酰甘油 第三节 磷脂 磷脂是重要的两亲物质，它们是生物膜的重要组分、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)。 磷脂有两类：甘油磷脂和鞘氨醇磷脂。 甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和一分子氨基醇(如胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇)组成。 鞘氨醇磷脂只是以鞘氨醇代替了甘油。 一、 甘油磷脂 天然存在的甘油磷脂都是 L—构型。 1、 结构与分类 依照氨基醇的不同可分以下几类： P57 表 2-6 各种甘油磷脂的极性头部和电荷量 （1）、 磷脂酰胆碱（卵磷脂）（PC） HO—CH2CH2N +（CH3）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%）。 作用：控制肝脂代谢，防止脂肪肝的形成。 （2）、 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）（PE） HO—CH2CH2—N +H3（乙醇胺） 参与血液凝结。 （3）、 磷脂酰丝氨酸（PS） HO—CH2CH—COO-（丝氨酸） N +H3 （1）—（3）X 均为氨基醇。 （4）、 磷脂酰肌醇（PI） 图
(5)、确脂酰甘油(PG) (6)、二确脂酰甘油(心确脂) 甘油磷脂的性质 ①极性:极性头、非极性尾 ②带电性(可用于分离纯化) 图 梢磷脂 高等动物组织中含量较丰富 l、组成: 个鞘氨醇 个脂肪酸 个胆碱或乙醇胺 2、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。 悄脂类 鞘脂类也是动植物生物膜的重要组分。 鞘脂类含有一个长的氨基醇。 消氨醇 已发现的鞘氨醇类约有30种。 图2-氨基-4-十八碳烯-1.3-二醇 此双键还原,即二氢鞘氨醇 硝氨醇 植物鞘氨醇 、神经酰胺 鞘脂类的核心结构是神经酰胺( ceramide),由鞘氨醇氨基以酰胺键与长链(18-26C)脂肪酸的羟基相连。 神经酰胺
４ （5）、 磷脂酰甘油（PG） （6）、 二磷脂酰甘油（心磷脂） 2、 甘油磷脂的性质 ①极性：极性头、非极性尾 ②带电性（可用于分离纯化） 图 二、 鞘磷脂 高等动物组织中含量较丰富。 1、 组成： 一个鞘氨醇 一个脂肪酸 一个磷酸 一个胆碱或乙醇胺 2、 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。 第四节 鞘脂类 鞘脂类也是动植物生物膜的重要组分。 鞘脂类含有一个长的氨基醇。 一、 鞘氨醇 已发现的鞘氨醇类约有 30 种。 图 2-氨基-4-十八碳烯-1.3-二醇 此双键还原，即二氢鞘氨醇 鞘氨醇 植物鞘氨醇 二、 神经酰胺 鞘脂类的核心结构是神经酰胺（ceramide），由鞘氨醇氨基以酰胺键与长链（18—26C）脂肪酸的羟基相连。 图 神经酰胺
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)的磷酸基因酯化 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 第五节 结合脂类 一、糖脂 glycolipid P478图9-8P479图9-10 甘油醇糖脂 N一脂酰神经鞘氨醇糖脂(神经酰胺糖脂) 1、甘油醇糖脂 图 半乳糖甘油二酯 称:6—磺基Glc甘油二酯 脂酰神经氨醇糖脂(神经酰胺糖脂) 神经酰胺还是糖脂的前体物,有时称鞘糖脂 图99 在鞘糖脂中,单糖、双糖或寡糖通过O-糖苷键与神经酰胺相连,重要的鞘糖脂有脑苷脂( cerebroside)、硫脑苷脂( sulfatide)和 神经节苷脂( ganglioside) 脑苷脂是单糖与神经酰胺形成的糖脂,是非离子型的。半乳糖脑苷脂( galactocerebroside)几L乎全部存在于脑的细胞膜中 脑苷脂被硫酸化后称为硫脑苷脂,在生理pH下带负电荷。 寡糖链(带有一个或多个唾液酸残基)与神经酰胺形成的鞘糖脂称为神经节苷脂,最初是从神经组织中分离到的,在其它组织 也有分布。 神经节苷脂的命名含有M、D、T和角注数字,M、D、T分别表示含有一个、两个、三个唾液酸,数字表示在糖链上的位置 (1 脑苷脂(中性譫庸类 图 主要在神经、脑组织中,Ⅹ为Gl称Gl脑苷脂,X为Gal称Ga脑苷脂。X还可能是:Fuc、 GIcNAc、 GaINAc (2)、神经节苷酯(酸性精鞘脂类) 含有唾液酸,在脑灰质和胸腺中含量高 中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂,可能与通过神经元的神经冲动传递有关 图 人的神经系统细胞膜至少有15种神经节苷脂,它们的生物功能尚未完全了解
５ 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)的磷酸基因酯化。 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。 第五节 结合脂类 一、 糖脂 glycolipid P478 图 9—8 P479 图 9—10 甘油醇糖脂 N—脂酰神经鞘氨醇糖脂（神经酰胺糖脂） 1、 甘油醇糖脂 图 半乳糖甘油二酯 称：6—磺基 Glc 甘油二酯 2、 N—脂酰神经鞘氨醇糖脂（神经酰胺糖脂） 神经酰胺还是糖脂的前体物，有时称鞘糖脂。 图 9.9 在鞘糖脂中，单糖、双糖或寡糖通过 O-糖苷键与神经酰胺相连，重要的鞘糖脂有脑苷脂(cerebroside)、硫脑苷脂(sulfatide)和 神经节苷脂(ganglioside)。 脑苷脂是单糖与神经酰胺形成的糖脂，是非离子型的。半乳糖脑苷脂(galatocerebroside)几乎全部存在于脑的细胞膜中。 脑苷脂被硫酸化后称为硫脑苷脂，在生理 pH 下带负电荷。 寡糖链(带有一个或多个唾液酸残基)与神经酰胺形成的鞘糖脂称为神经节苷脂，最初是从神经组织中分离到的，在其它组织 中也有分布。 神经节苷脂的命名含有 M、D、T 和角注数字，M、D、T 分别表示含有一个、两个、三个唾液酸，数字表示在糖链上的位置。 （1）、 脑苷脂（中性糖鞘脂类） 图 主要在神经、脑组织中，X 为 Glc 称 Glc 脑苷脂，X 为 Gal 称 Gal 脑苷脂。X 还可能是：Fuc、GlcNAc、GalNAc （2）、 神经节苷酯（酸性糖鞘脂类） 含有唾液酸，在脑灰质和胸腺中含量高。 中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂，可能与通过神经元的神经冲动传递有关。 图 人的神经系统细胞膜至少有 15 种神经节苷脂，它们的生物功能尚未完全了解