脂的生物化学公开课获奖课件.pptx

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,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2章,脂质,第1页,一、引言,(一)脂质定义,脂质是低溶于水，高溶于非极性溶剂有机分子二)脂质分类,按照化学构成可分为:,1.单纯脂质:重要有甘油三酯和蜡；,2.复合脂质:重要有磷脂和糖脂；,3.衍生脂质:重要有取代烃,固醇类,萜和其他脂质按照极性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酯等类极性脂质：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：能形成膜，如磷脂和鞘糖脂；,类极性脂质：具可溶性，如脂肪酸盐、胆质酸盐、皂苷等A类有长链脂肪酸盐；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)脂质生物学作用,1.贮存能量；,2.构成体质；,3.生物活性物质第2页,二、脂肪酸,（一）脂肪酸种类(见表2-2),其中棕榈酸（16：0）、硬脂酸（18：0）、棕榈油酸（16：1，9）、油酸（18：1，9）、芥子酸（22：1,13）、亚油酸（18：2）、-亚麻酸（18：3，9，12，15）、-亚麻酸（18：3，6，9，12）、花生四稀酸（18：3，5，8，11，14）、EPA(20：5，5，8，11，14，17）和DHA(22：6,4，7，10，13，16，19）等较重要。

二）天然脂肪酸构造特点,1.碳原子数多为偶数；,2.单不饱和脂肪酸双键多在第9位,第2和第3个双键多在第12和第15位；,3.双键多为顺式,少数为反式第3页,第4页,(三)脂肪酸理化性质 链长则在水中溶解度低；双键多则熔点低；顺式异构体熔点比反式异构体低；可以发生氧化,加成等化学反应第5页,(四)脂肪酸盐和乳化作用,脂肪酸盐有亲水部分和疏水部分，可以使脂类形成小滴，分散到水中，可以作为去污剂使用，也可以用于生化试验，分离膜蛋白会使蛋白质变性失活五)多不饱和脂肪酸（PUFA）,亚油酸是-6家族PUFA原初组员,也是二十碳烷化合物前体,-亚麻酸是-3家族PUFA原初组员,-6家族PUFA可减少血清胆固醇,-3家族PUFA可明显减少血清甘油三酯，防治神经、视觉和心脏疾病，人类也许缺乏-3家族PUFAEPA(20碳五稀酸）和DHA（22碳六稀酸）有保健价值第6页,（六）类二十碳烷 类二十碳烷是由20碳PUFA衍生而成，包括前列腺素、凝血烷和白三烯等，合成前体重要是花生四烯酸前列腺素存在广泛，种类较多，不一样样前列腺素或同一前列腺素作用于不一样样细胞，产生不一样样生理效应，如升高体温，增进炎症，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，诱发血小板汇集，增进血拴形成白三烯最早从白细胞分离获得，能增进趋化性，炎症和变态反应阿司匹林消炎、镇痛、退热原因是克制前列腺素合成，也克制凝血烷合成，因而有抗凝血作用前列腺素,凝血烷,白三烯,第7页,三、三酰甘油和蜡,第8页,（一）甘油取代物构型,以手性碳原子为中心，S（反时针）-原羟甲基（增长该基团优先性时，手性原中心为S-构型）为1位，R（顺时针）-原羟甲基（增长该基团优先性时，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）第9页,（二）三酰甘油类型及二酰甘油、单酰甘油,三酰甘油R1，R2，R3相似时，为简朴三酰甘油，若R1，R2，R3不一样样则为混合三酰甘油，大多数天然油脂是简朴三酰甘油和混合三酰甘油混合物二酰甘油和单酰甘油在自然界存在不多，是合成反应中间物，单酰甘油在食品工业中可用作乳化剂三）烷醚酰基甘油,其分子构造与三酰甘油相似，但其中一种-羟基以醚键与长链烷基相连在自然界存在不多，但分布广泛第10页,（四）三酰甘油物理和化学性质,三酰甘油能在酸、碱或酶作用下水解成脂肪酸和甘油，碱水解称作皂化，皂化1g油脂所需KOH mg数称作皂化价；,油脂中双键氢化可制造人造黄油；油脂中双键还可与碘反应，100g油脂所能吸取碘克数称作碘值；,油脂中羟基可被乙酰化，中和1g油脂中乙酰基释放乙酸所需KOH mg数称作乙酰价；,油脂自动氧化生成挥发性醛、酮、酸称作酸败,中和1g油脂中游离脂肪酸所需KOH mg数称作酸价；,在油脂中加入抗氧化剂，可以防止油脂酸败。

第11页,（五）蜡,蜡是长链脂肪酸和长链一元醇或固醇形成酯，天然蜡是多种蜡酯混合物蜡分子含一种很弱极性头和一种非极性尾，因此完全不溶于水，蜡硬度由烃链长度和饱和度决定蜂蜡存在于蜂巢；白蜡是白蜡虫分泌物，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白色晶体；洗涤羊毛得到羊毛蜡可用作药物和化妆品底料；来源于棕榈树叶片巴西棕榈蜡可用作高级抛光剂第12页,四、脂质过氧化作用,(一）自由基、活性氧和自由基链反应,1.自由基,定义：具有奇数价电子并因此在一种轨道上有一种未成对电子原子或原子团特性：有顺磁性；反应性强；寿命短产生：辐射诱导；热诱导；单电子氧化还原第13页,2.活性氧,概念：含氧高反应活性分子几种重要活性氧：,（1）一般氧：氧分子有顺磁性，是一种双自由基基态氧反应活性较低2）超氧阴离子：有一种未成对电子，有顺磁性，可由酶促反应和非酶促反应如电离辐射生成，既是氧化剂，又是还原剂，可发生歧化反应，引起脂质过氧化，寿命较长，可增进其他氧自由基生成3）羟自由基：是已知最强氧化剂，几乎能与所有细胞成分进行抽氢、加成、电子转移等反应，反应速度极高羟自由基寿命短，可由辐射和氧自由基转化生成，过渡金属对羟自由基生成有增进作用。

4）过氧化氢：过氧键不稳定，见光均裂成羟自由基可由超氧阴离子自由基歧化生成，也可由酶促反应直接生成过氧化氢通过生成羟自由基对细胞导致伤害5）单线态氧：是一般氧激发态，无顺磁性，虽不是自由基，但反应活性高，可在自由基反应中生成第14页,3.自由基链反应,引起：反应性足够强起始自由基抽去脂质分子氢原子，或高能辐射使脂质分子均裂，可生成起始脂质自由基增长：起始脂质自由基通过加成、抽氢、断裂等一种或几种方式生成更多脂质自由基，这种反应反复进行，即成为链式反应终止：两个自由基之间可发生偶联或歧化反应，消除自由基，使链式反应终止第15页,（二）脂质过氧化化学过程,生物膜脂质中多不饱和脂肪酸两个双键之间亚甲基氢比较活泼，轻易在自由基或辐射作用下被抽去，形成脂质自由基，有氧状况下还可生成脂质过氧自由基，进而引起链式反应，脂质过氧自由基可转化为丙二醛（malondialdechyde,MDA)等醛类，MDA可用于测定脂质过氧化程度第16页,（三）脂质过氧化作用对机体损伤,1.脂质过氧化中间产物脂质自由基、脂质过氧自由基作为引起剂通过抽氢使蛋白质分子变成自由基，引起链式反应，导致蛋白质聚合2.丙二醛导致蛋白质交联。

3.脂质过氧化导致生物膜功能异常4.脂质过氧化导致动脉粥样硬化5.脂质过氧化导致衰老，使脂褐素含量增长6.脂质过氧化导致DNA损伤但一定量自由基对某些疾病有一定防止作用第17页,(四)抗氧化剂保护作用,1.基本概念,具有还原性，能克制自由基链式反应物质称抗氧化剂能将自由基还原为非自由基抗氧化剂称自由基清除剂可消除链式反应引起剂称防止型抗氧化剂可消除链式反应产生自由基，中断或延缓链式反应称阻断型抗氧化剂有某些抗氧化剂为酶类，另某些为小分子，有某些是天然，另某些是人工合成第18页,2.常见抗氧化剂,（1）超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)：存在广泛，可清除超氧阴离子；,（2）过氧化氢酶(catalase)：存在于过氧化物酶体，可将过氧化氢转化为水和氧；,（3）谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)：存在广泛，可还原脂质氢过氧化物或将过氧化氢转化为水，同步将谷胱甘肽转化为氧化型；,（4）维生素E：可清除生物膜中活性氧自由基，是生物体内最重要自由基清除剂5）某些中药活性成分：如黄酮类和某些苷类化合物6）人工合成抗氧化剂：重要有丁基羟基茴香醚(Butyl Hydroxy Anisol,BHA)、二丁基羟基甲苯(Dibutyl Hydroxy Toleuene,BHT)和没食子酸丙酯(Propyl Gallate,PG),重要用于防止油脂腐败。

在规定剂量范围内使用是安全第19页,五、磷脂,（一）甘油磷脂构造,甘油磷脂是由sn-甘油-3-磷酸衍生而来，甘油骨架C1和C2被脂肪酸酯化，胆碱、乙醇胺、丝氨酸、肌醇、甘油、磷脂磷脂酰甘油等极性头与磷酸连接第20页,(二)甘油磷脂一般性质,属于两亲分子，在水中能形成双分子微囊，可构成生物膜用碱或酶可水解成脂肪酸、甘油和含氮碱，酶水解某些中间物如溶血甘油磷脂是强表面活性剂，可使细胞膜溶解磷脂酶作为工具酶与薄层层析一起用于磷脂构造分析第21页,（三)几种常见甘油磷脂,1.磷脂酰胆碱：又称卵磷脂，在细胞膜中含量高，胆碱属季胺盐，碱性极强，是甲基供体，可防止脂肪肝，乙酰胆碱是神经递质磷脂酰胆碱在蛋黄和大豆中含量丰富第22页,2.磷脂酰乙醇胺：又称脑磷脂，在细胞膜中含量高3.磷脂酰丝氨酸：在血小板膜中含量高，血小板被激活时，磷脂酰丝氨酸转向膜外侧，参与凝血酶原活化4.磷脂酰肌醇：存在于哺乳动物细胞膜，细胞膜具有磷脂酰肌醇-4-单磷酸和-4,5-双磷酸，后者可转化为细胞内信使肌醇-1,4,5-三磷酸和1,2-二酰甘油5.磷脂酰甘油：在细菌细胞膜中含量高，是心磷脂头基部分6.双磷脂酰甘油：由两个磷脂分子通过一种甘油分子共价连接而成。

在心线粒体中含量丰富第23页,第24页,第25页,（四）醚甘油磷脂,其甘油骨架,sn-1,位碳连接是烃基而不是酰基血小板活化因子：甘油骨架,sn-2,位碳被乙酰化，经典烷基是十六烷基，头基部分是胆碱,缩醛磷脂：其头基分别是胆碱、乙醇胺、丝氨酸，脊椎动物心脏富含缩醛磷脂第26页,*,*,(五)鞘磷脂,即鞘氨醇磷脂，在脑髓鞘和红细胞膜中含量丰富由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰胆碱构成鞘氨醇：已发现六十多种，构造如p107所示神经酰胺：脂肪酸通过酰胺键与鞘氨醇相连，即为神经酰胺鞘磷脂：即神经酰胺1-位羟基被磷酰胆碱或磷酰乙醇胺酯化形成化合物第27页,第28页,六、糖脂,即半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接化合物一)鞘糖脂,即神经酰胺1-位羟基被糖基化形成化合物，重要分两类：,中性鞘糖脂：最先从脑中获得，又称脑苷脂糖基为半乳糖、葡萄糖等，其糖基在细胞表面，参与细胞识别酸性鞘糖脂：糖基被硫酸化称硫酸鞘糖脂或硫苷脂，有几十种，在脑中含量丰富糖基含唾液酸称唾液酸鞘糖脂，又称神经节苷脂，在神经系统尤其是神经末梢中含量丰富也许与神经冲动传递有关脑苷脂,第29页,第30页,神经节苷脂,第31页,(二)甘油糖脂,由二酰甘油sn-3位羟基被糖基化形成化合物（构造式见p110)，重要存在于植物和微生物，在动物睾丸、精子和神经系统也含量丰富。

第32页,七、萜和类固醇,由两个以上异戊二烯单位构成，可头尾相连，亦可尾尾相连两个异戊二烯单位构成称单萜，许多是植物精油成分；三个异戊二烯单位构成倍半萜存在于某些中草药；双萜是叶绿素分子成分；三萜是固醇类前体；四萜可形成多种色素；多萜可形成天然橡胶一）萜,第33页,柠檬烯,香茅醛,薄荷醇,防风根烯,叶绿醇,赤霉酸,莰烯,蒎烯,视黄醛,鲨烯,羊毛固醇,番茄红素,第34页,多萜醇磷酸酯,十一萜醇（细菌萜醇）,第35页,(二)类固醇,由环戊烷多氢菲为基础化合物，分子为扁平状，平面上取代基直立时较稳定，但也有平伏状三）胆固醇和非动物固醇,胆固醇在脑、肝、肾和蛋黄中含量很高。