王鏡巖生物化學(xué)第2章脂質(zhì)

1、第2章 脂質(zhì),Lipid,一、引言,（一）脂質(zhì)（lipid）定義,脂肪酸與醇脫水反應(yīng)形成的酯及其衍生物共性：不溶于水，而易溶于非極性溶劑如乙醚、氯仿、苯等。,單純脂類(lèi)復(fù)合脂類(lèi)衍生脂類(lèi),(二)脂質(zhì)的分類(lèi),I 按化學(xué)組成分類(lèi),單純脂質(zhì),由脂肪酸和醇類(lèi)所形成的酯,脂酰甘油酯（最豐富的為甘油三酯) 蠟（含14-36C個(gè)碳原子的飽和或不飽和脂肪酸與含16-30C個(gè)碳原子的一元醇所形成的酯）,單純脂類(lèi)的衍生物：除了含有脂肪酸和醇外

2、，還含有非脂分子的成分,復(fù)合脂質(zhì),磷脂（磷酸和含氮堿） 糖脂（糖） 硫脂（硫酸）,由單純脂類(lèi)或復(fù)合脂類(lèi)衍生而來(lái)或與它們關(guān)系密切。,,,萜類(lèi)：天然色素、香精油、天然橡膠固醇類(lèi)：固醇（甾醇、性激素、腎上腺皮質(zhì)激素）其他脂類(lèi)：維生素A、D、E、K等。,衍生脂質(zhì),可皂化脂類(lèi)：一類(lèi)能被堿水解而產(chǎn)生皂（脂肪酸鹽）的脂類(lèi)。不可皂化脂類(lèi)：不能被堿水解而產(chǎn)生皂（脂肪酸鹽）的脂類(lèi)。 主要有不含脂肪酸的萜類(lèi)和類(lèi)固醇類(lèi)。,II 按能否被堿水

3、解分類(lèi),極性非極性,,Ⅲ 脂質(zhì)在水中和水界面上的行為不同,（三）脂質(zhì)的功能,1. 貯存脂質(zhì),2.結(jié)構(gòu)脂質(zhì) 3.活性脂質(zhì),皮下脂肪細(xì)胞（黃、白色）,,,細(xì)胞膜,二、脂肪酸（fatty acid）,1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（表2－2）,軟脂酸（十六烷酸）,硬脂酸（十八烷酸）,油酸（十八烯酸）,,,飽和脂肪酸,,不飽和脂肪酸的雙鍵：,-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-非共軛雙鍵（容易形成自由基）-CH2-CH=CH-CH=C

4、H-CH=CH2-共軛雙鍵（容易聚合）,2、脂肪酸的理化性質(zhì),溶解度 與烴鏈的長(zhǎng)度有關(guān)熔 點(diǎn) 與雙鍵數(shù)目、順?lè)从嘘P(guān)皂化反應(yīng) 動(dòng)植物油脂在氫氧化鈉或氫氧化鉀作用 下水解生成的脂肪酸鹽。乳化作用 脂肪酸鹽、膽汁酸鹽、SDS、Triton X-100腐敗和過(guò)氧化,3、必需脂肪酸（essential fatty ac

5、id),人體不能合成，必需由膳食提供的對(duì)人體功能必不可少的多不飽和脂肪酸。,亞油酸(ω－6PUFA）→γ亞麻酸→花生四烯酸,α－亞麻酸（ω－3PUFA）→二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）,4、類(lèi)二十碳烷（eicosanoid）,由20碳的多不飽和脂肪酸衍生而來(lái)前列腺素凝血惡烷白三烯,,,,局部激素,三、三酰甘油和蠟,,（一）?；视停╝cylglycerol）,呈液態(tài)：油（oil）,呈固態(tài)：脂（fat）,常溫下,

6、,油脂,中性脂/真脂,1分子甘油和3分子脂肪酸形成的酯,脂肪酸,,飽和∽ ： 16C軟脂酸、 18C硬脂酸,不飽和∽,,含1個(gè)雙鍵（油酸）,含2個(gè)雙鍵（亞油酸）,含3個(gè)雙鍵（亞麻酸）,含4個(gè)雙鍵（花生四烯酸）,三酰甘油(triacylglycerol, TG),甘油（丙三醇）,,,單酯酰甘油,,,二酯酰甘油,,H2O,H2O,,三酯酰甘油,脂肪酸1,脂肪酸2,通式,R1=R2=R3簡(jiǎn)單三酰甘油,混合三酰甘油,烷醚酰基甘油,烷基烯基,醚

7、鍵,,,,長(zhǎng)鏈脂肪酸與長(zhǎng)鏈一元醇/固醇形成的酯脂肪醇中的碳原子在16以上分布在生物體表面起保護(hù)作用,植物蠟—防蟲(chóng)蛀、防輻射、降低水分蒸發(fā)動(dòng)物蠟—防水、保溫、筑巢,（二）蠟（wax),巴西棕櫚蠟,通式,RCOOR’多為飽和脂肪酸醇飽和或不飽和/固醇,蜂蠟完全不透水,四、脂質(zhì)過(guò)氧化（peroxidation）,多不飽和脂肪酸的氧化變質(zhì)。,典型的活性氧參與的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),（一）自由基、活性氧和自由基鏈反應(yīng),1、自由基（free r

8、adical）——分子/原子/基團(tuán)中有未配對(duì)電子的一類(lèi)物質(zhì)。 很活潑，具有很強(qiáng)的掠奪性 很容易形成穩(wěn)定的分子狀態(tài),一種是異裂反應(yīng)一種是均裂反應(yīng)：兩電子均分給兩個(gè)產(chǎn)物。此過(guò)程中產(chǎn)生的分裂物稱(chēng)為自由基。,共價(jià)鍵由雙電子形成斷裂時(shí)：,均裂（homolysis）,A ：B A. + B.,,自由基的形成：,,①輻射誘導(dǎo),自由基的形成：,②熱誘導(dǎo),③單電子氧化還原,H2O→hv H·＋&#

9、183;OH＋eaq-,(C6H5COO)2→△2C6H5COO ·→ ·C6H5+CO2,Fe2++H2O2 → Fe3++·OH+OH-,2、活性氧,O2 －· ·OH H2O2 1O2 LO . LOO . LOOH臭氧 NO,氧或含氧的高反應(yīng)活性分子。,3、自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),引發(fā)：由輻射或其它自由基引發(fā) 初始自由基的形成

10、增長(zhǎng)：新生自由基導(dǎo)致新的抽氫反應(yīng) 再形成新的自由基終止：兩自由基偶聯(lián)或歧化 或在抗氧化劑作用下 使自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)停止,,,,,（二）脂質(zhì)過(guò)氧化過(guò)程,（三）脂質(zhì)過(guò)氧化對(duì)機(jī)體的損傷,脂質(zhì)過(guò)氧化,,中間產(chǎn)物自由基終產(chǎn)物丙二醛,,,膜流動(dòng)性通透性受影響,,動(dòng)脈粥樣硬化,老年色素斑形成,蛋白質(zhì)聚合交聯(lián),,（四）抗氧化劑的保護(hù)作用,抗氧化劑：SOD（超氧化物歧化酶）

11、過(guò)氧化氫酶（谷胱甘肽過(guò)氧化物酶）維生素E/維生素Cβ胡蘿卜素,具有還原性、能抑制靶分子自動(dòng)氧化的物質(zhì)。,SOD：2O2 + 2H+ H2O2 + O2,-?,,預(yù)防型抗氧化劑,,過(guò)氧化氫酶（catalase）： 2H2O2 2H2O + O2谷胱甘肽過(guò)氧化物酶： H2O2 + 2GSH 2H2O + 2GSSG,,,谷胱甘肽過(guò)氧化物酶： ROOH + 2GS

12、H ROH + 2GSSG,,脂質(zhì)氫過(guò)氧化物的還原,,五、磷脂（phospholipid）,磷脂,甘油磷脂,鞘脂類(lèi),,,鞘磷脂,鞘糖脂,,X,非極性，不易溶于水稱(chēng)非極性尾,極性，易溶于水稱(chēng)極性頭,,,,（一）甘油磷脂(glycerophospholipid),極性醇,基本結(jié)構(gòu),常見(jiàn)的甘油磷脂,,,,,（二）醚甘油磷脂（ether phosphoglyceride),,縮醛磷脂,血小板活化因子,（三）鞘磷脂（sphingomy

13、elin）,六、糖脂,氨基醇,,,,非極性尾,極性頭,,磷酸膽堿（或磷酸膽胺）,糖 脂,鞘磷脂,,,單糖及單糖聚合物,(一)鞘糖脂（glycosphingolipid）,以神經(jīng)酰胺為母體,1、酸性鞘糖脂,含有唾液酸或硫酸基,①硫酸鞘糖脂（硫苷脂）②唾液酸鞘糖脂（神經(jīng)節(jié)苷脂）,2、中性鞘糖脂,,,,,,,,Galβ1 1Cer,,半乳糖基神經(jīng)酰胺（腦苷脂）,二酰甘油sn-3上羥基與糖基以糖苷鍵相連。又被稱(chēng)為糖基甘油脂,

14、(二)甘油糖脂(glyceroglycolipid）,,,七、萜與類(lèi)固醇,,不含脂肪酸，屬于不可皂化脂質(zhì),（一）萜（terpene）,Isoprene unit,,,,四萜（tetraterpene）,,,,,,+,,環(huán)戊烷多氫菲,菲,環(huán)戊烷,（二)固醇類(lèi)（steroid）環(huán)戊烷多氫菲的一元醇及其衍生物,,,1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn),甾核,A環(huán),B環(huán),C環(huán),D環(huán),角甲基,,,雄性激素,可的松（激素）,維生素D,膽固醇,非極性尾,,,極性頭,,

15、,,,膽固醇,2、膽固醇和非動(dòng)物固醇特點(diǎn)：C3核有一β取向的羥基 C17上有烴鏈功能：構(gòu)成生物膜、形成類(lèi)固醇,膽固醇、豆固醇、麥角固醇、酵母固醇,cholesterol,3、固醇衍生物,八、血漿脂蛋白(lipoprotein）,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)以非共價(jià)鍵（次級(jí)鍵：疏水鍵、范德華引力等）結(jié)合形成的復(fù)合物。,載脂蛋白（apolipoprotein，apo）脫輔基脂蛋白,——與脂的運(yùn)輸有關(guān),（一）血漿脂蛋白的分類(lèi)