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1、第二章第二章 脂質(zhì)和生物膜化學(xué)脂質(zhì)和生物膜化學(xué)第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述一、脂質(zhì)的概念一、脂質(zhì)的概念 大多數(shù)大多數(shù)脂質(zhì)脂質(zhì)化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì):醇醇與與高級一元酸高級一元酸(或(或脂肪酸脂肪酸)作用生)作用生成的成的酯酯及其衍生物。及其衍生物。 脂質(zhì)脂質(zhì)(lipid):又稱脂類或類脂,):又稱脂類或類脂,是一類是一類難溶難溶于于水水而而易溶易溶于于非極性溶非極性溶劑劑的生物有機大分子。的生物有機大分子。 組成組成:除:除C、H、O外,還含外,還含N、P、S。 醇類醇類:甘油甘油(glycerol)、鞘氨醇鞘氨醇、高、高級一元醇和固醇。級一元醇和固醇。 脂肪酸脂肪酸(fatty acid,F(xiàn)A):多為
2、):多為4個碳個碳原子以上的長鏈一元酸。原子以上的長鏈一元酸。 特性特性:能溶于有機溶劑而不溶于水的能溶于有機溶劑而不溶于水的特性特性,稱為,稱為脂溶性脂溶性。但這種特性并。但這種特性并不是不是絕對的絕對的,由低級脂肪酸構(gòu)成的脂質(zhì)可溶,由低級脂肪酸構(gòu)成的脂質(zhì)可溶于水;高溫高壓條件下,完全不溶于水于水;高溫高壓條件下,完全不溶于水或很少溶于水的脂質(zhì)也能大量溶于水?;蚝苌偃苡谒闹|(zhì)也能大量溶于水。 單脂單脂 脂脂質(zhì)質(zhì) 復(fù)脂復(fù)脂 其他其他脂質(zhì)脂質(zhì) 固醇類固醇類萜類萜類乳糜微粒乳糜微粒(CM)極低密度脂蛋白極低密度脂蛋白(VLDL)中間密度脂蛋白(中間密度脂蛋白(IDL)低密度脂蛋白低密度脂蛋白(L
3、DL)高密度脂蛋白高密度脂蛋白(HDL)蠟蠟 油脂油脂三酰甘油三酰甘油(TG)二酰甘油(二酰甘油(DG)單酰甘油(單酰甘油(MG)糖脂糖脂脂蛋白脂蛋白磷脂磷脂甘油磷脂甘油磷脂鞘磷脂鞘磷脂固醇衍生物固醇衍生物 固醇固醇動物固醇動物固醇植物固醇植物固醇真菌固醇真菌固醇二、脂質(zhì)的分類二、脂質(zhì)的分類鞘糖脂鞘糖脂甘油糖脂甘油糖脂、類固醇衍生糖脂、類固醇衍生糖脂 按功能脂質(zhì)可分為三大類:按功能脂質(zhì)可分為三大類: 貯存脂(貯存脂(storage lipid):油脂和蠟。):油脂和蠟。 結(jié)構(gòu)脂(結(jié)構(gòu)脂(structural lipid):磷脂和糖脂。):磷脂和糖脂。 活性脂(活性脂(active lipid)
4、:脂質(zhì)類激素等。):脂質(zhì)類激素等。 按按組成組成脂質(zhì)可分為三大類:脂質(zhì)可分為三大類: 單脂單脂(simple lipid):):醇醇 + + 脂肪酸脂肪酸 復(fù)脂復(fù)脂(compound lipid):):醇醇+ + 脂肪酸脂肪酸 + + 其他物質(zhì)其他物質(zhì) 其他脂質(zhì)其他脂質(zhì) :不含脂肪酸不含脂肪酸,但與單脂、復(fù)脂關(guān),但與單脂、復(fù)脂關(guān) 系密切,并系密切,并具有脂溶性具有脂溶性的物質(zhì)的物質(zhì)三、脂質(zhì)的生理功能三、脂質(zhì)的生理功能 供能貯能供能貯能能源物質(zhì)能源物質(zhì)。 構(gòu)成生物膜構(gòu)成生物膜結(jié)構(gòu)物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)。 協(xié)助協(xié)助脂溶性維生素脂溶性維生素(A A, ,D D, ,E E, ,K K) 的吸收,提供的吸收,提
5、供必需脂肪酸必需脂肪酸 生物活性物質(zhì)生物活性物質(zhì)。 保護和保溫作用。保護和保溫作用。第二節(jié)第二節(jié) 單脂的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)單脂的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)一、油脂:一、油脂:中性脂中性脂(neutral fat)或或真脂真脂(true fat)。)。常溫呈常溫呈液態(tài)液態(tài)的?;视偷孽;视陀陀停╫il)(植物油)。)(植物油)。常溫呈常溫呈固態(tài)固態(tài)或或半固態(tài)半固態(tài)的的脂脂肪肪(fat)(動物油、)(動物油、 微生物脂肪顆粒)。微生物脂肪顆粒)。 脂肪酸脂肪酸 1個個長烴鏈長烴鏈(“非極性尾非極性尾”)+ + 1個個羧基羧基末端末端(“極性頭極性頭”) 羧酸(羧酸(R R- -COOHCOOH)。)。單單不飽和脂肪酸不
6、飽和脂肪酸多多不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸 不同脂肪酸之間的不同脂肪酸之間的主要差別:主要差別:碳原子數(shù)碳原子數(shù)、雙鍵的位置和數(shù)目雙鍵的位置和數(shù)目。脂脂肪肪酸酸飽和飽和脂肪酸(脂肪酸(saturated FA) 不飽和不飽和脂肪酸脂肪酸(unsaturated FA)1. 1. ?;视偷慕Y(jié)構(gòu)?;视偷慕Y(jié)構(gòu) 天然脂肪酸天然脂肪酸碳原子數(shù)碳原子數(shù):436個,幾乎都是個,幾乎都是 偶數(shù)偶數(shù),多為,多為1224個碳,最常見個碳,最常見16和和18個碳。個碳。 12個個碳碳以上以上為為高級高級脂肪酸(高等動植物);脂肪酸(高等動植物); 12個個碳碳以下以下為為低級低級脂肪酸(哺乳動物乳脂)脂肪酸(哺乳動
7、物乳脂) 。 脂肪酸脂肪酸表示法表示法:通俗名通俗名、系統(tǒng)名和、系統(tǒng)名和簡寫符號簡寫符號。通俗名通俗名飽飽和和脂脂肪肪酸酸硬硬脂酸脂酸 軟軟脂酸脂酸(棕櫚酸棕櫚酸)系統(tǒng)名系統(tǒng)名簡簡 寫寫n-十六酸十六酸n-十八酸十八酸16:0 16:0 18:0 18:0 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式CHCH3 3(CH(CH2 2) )1414COOHCOOHCHCH3 3(CH(CH2 2) )1616COOHCOOHCH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH十六碳十六碳- 7-烯酸烯酸 16:116:1, 7十六碳十六碳- 9-烯酸烯酸16:116:1 9 / /16:1(9)16:1(9)不飽和脂肪酸的
8、命名不飽和脂肪酸的命名 系統(tǒng)命名法:系統(tǒng)命名法:標(biāo)示標(biāo)示碳原子數(shù)碳原子數(shù)和和雙鍵雙鍵位置。位置。l編碼體系:編碼體系:從脂肪酸的從脂肪酸的(-COOH)羧羧基碳基碳起計算碳原子的順序。起計算碳原子的順序。l或或n編碼體系:編碼體系:從脂肪酸的從脂肪酸的(-CH3)甲甲基碳基碳起計算其碳原子順序。起計算其碳原子順序。 /n系編碼系編碼7 系編碼系編碼9棕櫚(軟)油酸棕櫚(軟)油酸 油酸油酸 18:118:1(9 9) 亞油酸亞油酸 18:218:2(9,129,12) - -亞麻酸亞麻酸 18:318:3(9,12,159,12,15) 或或 CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2 (CH2)
9、6COOH或或 CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7 COOHCH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH 9 12118CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH 9 1211518CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH或或 CH3CH2(CH=CHCH2)3(CH2)6 COOH912.依據(jù)依據(jù)編碼簡寫符號寫出下列脂肪編碼簡寫符號寫出下列脂肪酸結(jié)構(gòu)式并標(biāo)示俗名。酸結(jié)構(gòu)式并標(biāo)示俗名。 16:0 、18:0 、18:1(9)、 18:2(9,12)、18:3(9,12,15) 飽和飽和脂肪酸構(gòu)
10、成的脂,常溫多為脂肪酸構(gòu)成的脂,常溫多為固固態(tài)態(tài)(脂脂),動物和微生物含量較多;),動物和微生物含量較多; 不飽和不飽和脂肪酸構(gòu)成的脂,常溫多為脂肪酸構(gòu)成的脂,常溫多為液態(tài)液態(tài)(油油),高等植物含量多。),高等植物含量多。 細菌細菌中的不飽和脂肪酸為中的不飽和脂肪酸為單烯酸單烯酸,動植物中既有單烯酸,又有多烯酸。動植物中既有單烯酸,又有多烯酸。天然脂肪酸的特點天然脂肪酸的特點 單烯單烯酸酸雙鍵雙鍵一般位于一般位于C C9 9和和C C1010碳之間(碳之間(9 9);); 多烯多烯酸酸雙鍵雙鍵多為多為非共軛非共軛系統(tǒng),相鄰雙鍵間隔系統(tǒng),相鄰雙鍵間隔一個一個亞甲基亞甲基(-CH-CH2 2,即,
11、即3 3個原子個原子9 9,1212,1515)。)。天然天然存在的存在的不飽和不飽和脂肪酸脂肪酸多為多為順式順式構(gòu)型。構(gòu)型。脂肪酸構(gòu)象不同:飽和脂肪酸的每個脂肪酸構(gòu)象不同:飽和脂肪酸的每個單鍵單鍵都都可以自由旋轉(zhuǎn),構(gòu)象多樣,烴鏈完全伸展;可以自由旋轉(zhuǎn),構(gòu)象多樣,烴鏈完全伸展; 不飽和不飽和脂肪酸的脂肪酸的雙鍵雙鍵不能旋轉(zhuǎn)不能旋轉(zhuǎn),烴鏈中會產(chǎn),烴鏈中會產(chǎn)生一個或多個生一個或多個結(jié)節(jié)結(jié)節(jié)(kinkkink)。)。 與不飽和脂肪酸中與不飽和脂肪酸中-C=C-雙鍵構(gòu)型雙鍵構(gòu)型有關(guān)。有關(guān)。天然油脂中,天然油脂中,飽和飽和脂肪酸呈鋸齒型脂肪酸呈鋸齒型“直直”鏈鏈CH 3 /COOH,而,而不飽不飽和和脂
12、肪酸多為脂肪酸多為順式順式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),碳鏈在雙鍵處彎,碳鏈在雙鍵處彎折成一定角度(折成一定角度(結(jié)節(jié)結(jié)節(jié)),脂肪酸鏈與鏈之),脂肪酸鏈與鏈之間不能緊密接觸,分子間作用力就小,熔間不能緊密接觸,分子間作用力就小,熔點就低,室溫下呈液態(tài)。點就低,室溫下呈液態(tài)。v 油呈液態(tài)的原因油呈液態(tài)的原因v 三酰甘油的三酰甘油的溶解性溶解性受自身脂肪酸受自身脂肪酸碳碳原子數(shù)原子數(shù)和和外界條件外界條件的影響而不同。的影響而不同。 v脂肪酸類脂肪酸類化合物化合物熔點熔點取決于脂肪酸取決于脂肪酸烴烴鏈長度鏈長度與與不飽和不飽和程度,其變化程度,其變化規(guī)律規(guī)律: 不飽和度不飽和度相同相同,烴鏈,烴鏈愈愈長長(碳原子數(shù)(碳
13、原子數(shù)越多),熔點越多),熔點愈愈高高。 烴鏈長度烴鏈長度相同相同,不飽和度,不飽和度愈愈高高(雙鍵(雙鍵數(shù)越多),熔點數(shù)越多),熔點愈愈低低。 脂肪酸有脂肪酸有固定熔點固定熔點,天然脂肪無恒定天然脂肪無恒定熔點熔點,因為是多種脂肪的混合物。,因為是多種脂肪的混合物。 u必需脂肪酸必需脂肪酸(essential fatty acid):):機體需要,但自身不能合成,必須靠機體需要,但自身不能合成,必須靠食物提供的食物提供的多多不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸。 哺乳類動物只能合成哺乳類動物只能合成9及及7系系的的單不飽和脂肪酸,不能合成含單不飽和脂肪酸,不能合成含2個以個以上雙鍵上雙鍵的多不飽和脂肪酸
14、。的多不飽和脂肪酸。6及及3系系多不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸為為必需必需脂肪酸脂肪酸,如如亞油酸亞油酸和和亞麻酸亞麻酸 。 亞油酸亞油酸(-6-6)在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)椋┰隗w內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)?亞麻酸亞麻酸,延長為延長為花生四烯酸花生四烯酸20:4(5,8,11,14)20:4(5,8,11,14),維持,維持細細胞膜胞膜結(jié)構(gòu)和功能,是合成生物活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能,是合成生物活性物質(zhì)類二十碳烷酸類二十碳烷酸(eicosanoid)前體前體。 類二十碳烷酸類二十碳烷酸:前列腺素前列腺素(prostaglandin,PG)、)、凝血惡烷凝血惡烷(thromboxane,TX)、)、 白三烯白三烯(leukotrien
15、e,LT)等信號分子。)等信號分子。 類二十碳烷酸是體內(nèi)的類二十碳烷酸是體內(nèi)的局部激素局部激素,半壽期,半壽期(half-life)短,只有幾十秒到幾分鐘,而且)短,只有幾十秒到幾分鐘,而且同物質(zhì)在不同組織會產(chǎn)生不同的效應(yīng)。同物質(zhì)在不同組織會產(chǎn)生不同的效應(yīng)。 前列腺素前列腺素是是脂肪酸脂肪酸衍生物類衍生物類激素激素(二十碳四烯酸二十碳四烯酸),人體中分布最廣、),人體中分布最廣、效應(yīng)最大的生物活性物質(zhì)之一,對全身效應(yīng)最大的生物活性物質(zhì)之一,對全身各個系統(tǒng)均有作用。各個系統(tǒng)均有作用。 天然前列腺素中天然前列腺素中7種種環(huán)的取代類型,環(huán)的取代類型,分別用分別用A、B、D、E、F、G(H)和)和I表
16、表示,每一類又分若干個亞類,其中示,每一類又分若干個亞類,其中PGI2稱為稱為前列環(huán)素前列環(huán)素(prostacyclin),由花生),由花生四烯酸合成,能擴張冠狀動脈血管,防四烯酸合成,能擴張冠狀動脈血管,防血小板聚集,臨床用于血小板聚集,臨床用于減少凝血減少凝血危險。危險。 凝血惡烷凝血惡烷A2由血小板產(chǎn)生,能引起由血小板產(chǎn)生,能引起動脈收縮、誘發(fā)血小板聚集,動脈收縮、誘發(fā)血小板聚集,促進血栓促進血栓形成形成,與前列環(huán)素效應(yīng)相反。,與前列環(huán)素效應(yīng)相反。 阿斯匹林阿斯匹林(aspirinaspirin,乙酰水楊酸乙酰水楊酸)能能抑制抑制機體前列腺素合成,用于消炎、機體前列腺素合成,用于消炎、鎮(zhèn)
17、痛、退熱。鎮(zhèn)痛、退熱。抑制抑制凝血惡烷凝血惡烷A A2 2形成,每形成,每天服用小劑量預(yù)防心腦血管疾病。天服用小劑量預(yù)防心腦血管疾病。 白三烯白三烯與機體免疫有關(guān),能促進趨化、與機體免疫有關(guān),能促進趨化、炎癥和過敏反應(yīng)。炎癥和過敏反應(yīng)。- -亞麻酸亞麻酸( (-3)-3)是合成是合成二十碳五烯酸二十碳五烯酸(EPAEPA)和和二十二碳六烯酸二十二碳六烯酸(DHADHA腦黃金腦黃金)前體前體。 亞油酸亞油酸和和亞麻酸亞麻酸分屬分屬-6-6和和-3-3多不飽和脂多不飽和脂肪酸(肪酸(PUFAPUFA)家族,缺乏)家族,缺乏-6 -6 將導(dǎo)致皮膚病,將導(dǎo)致皮膚病,缺乏缺乏-3 -3 將導(dǎo)致神經(jīng)、視覺
18、和心臟病。將導(dǎo)致神經(jīng)、視覺和心臟病。 多數(shù)人可從膳食中獲得足夠的多數(shù)人可從膳食中獲得足夠的-6 -6 可能可能缺乏缺乏 適量適量-3-3,-6:-3-6:-3理想比例理想比例 =4=410:110:1。 哺乳類動物體內(nèi)的哺乳類動物體內(nèi)的多不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸均由均由相應(yīng)的相應(yīng)的母體脂肪酸衍生母體脂肪酸衍生而來。而來。 甘油(甘油(glycerolglycerol) 性質(zhì):無色、性質(zhì):無色、無臭的粘稠狀液無臭的粘稠狀液體;以任何比例體;以任何比例溶于水和乙醇,溶于水和乙醇,不溶于其它有機不溶于其它有機溶劑。溶劑。 學(xué)名:學(xué)名:丙三醇丙三醇,因具甜味稱甘油。,因具甜味稱甘油。123立體專一編
19、號立體專一編號(stereospecific numbering)sn甘油甘油 用途:食品、化妝品、皮革、用途:食品、化妝品、皮革、煙草、紡織業(yè)上作甜味劑、防燥劑、煙草、紡織業(yè)上作甜味劑、防燥劑、柔軟劑、抗凍劑等,醫(yī)藥上的潤滑柔軟劑、抗凍劑等,醫(yī)藥上的潤滑劑,塑料工業(yè)的原料。劑,塑料工業(yè)的原料。 硝化甘油(三硝酸甘油酯)是硝化甘油(三硝酸甘油酯)是炸藥的原料。炸藥的原料。 1867年瑞典化學(xué)家諾貝爾發(fā)明年瑞典化學(xué)家諾貝爾發(fā)明了硅藻土吸附硝化甘油,使其穩(wěn)定了硅藻土吸附硝化甘油,使其穩(wěn)定性增加,制成了安全的高級炸藥。性增加,制成了安全的高級炸藥。 1967 1967年年IUPAC-IUBIUPAC
20、-IUB生物化學(xué)命名生物化學(xué)命名委員會推薦采用委員會推薦采用立體專一編號立體專一編號或稱或稱snsn- -系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法。 系統(tǒng)系統(tǒng)規(guī)定規(guī)定:甘油的:甘油的3 3個碳原子由個碳原子由上至下上至下按順序按順序標(biāo)號標(biāo)號為為1 1、2 2、3 3(不能不能顛倒顛倒),用),用FischerFischer投影式表示,投影式表示,C C2 2上上羥基羥基一定放在一定放在左邊左邊,即,即L L構(gòu)型構(gòu)型。 按按snsn系統(tǒng)命名法,系統(tǒng)命名法,LL甘油甘油33磷酸和磷酸和DD甘油甘油11磷酸都稱磷酸都稱為為snsn甘油甘油3 3磷酸磷酸。 例:例:天然磷脂類天然磷脂類 均屬均屬L-構(gòu)型構(gòu)型和和Sn-甘油
21、甘油-3-磷酸。磷酸。123 單酰甘油單酰甘油(monoacylglycerols): 甘油中只有甘油中只有一個羥基一個羥基被脂肪酸酯化。被脂肪酸酯化。 二酰甘油二酰甘油(diacylglycerols): 甘油中有甘油中有二個羥基二個羥基被脂肪酸酯化。被脂肪酸酯化。 三酰甘油三酰甘油(triacylglycerols): 甘油的甘油的三個羥基三個羥基全被脂肪酸酯化。全被脂肪酸酯化。甘油甘油 + + 脂肪酸脂肪酸 油脂油脂(?;视王;视停?混合混合甘油脂甘油脂(mixed triacy lglycerols) 單純單純甘油脂甘油脂(simple triacylglycerols) 油脂中脂
22、肪酸鏈油脂中脂肪酸鏈烴基烴基R1= R2= R3。 油脂中脂肪酸鏈油脂中脂肪酸鏈烴基烴基R1,R2,R3有有兩個或三個兩個或三個不同不同。v 天然油脂的組成成分天然油脂的組成成分 多數(shù)情況下天然油脂是單純甘油多數(shù)情況下天然油脂是單純甘油三酯和混合甘油三酯的三酯和混合甘油三酯的復(fù)雜混合物復(fù)雜混合物。 橄欖油,豬油,人脂肪中橄欖油,豬油,人脂肪中不飽不飽和脂肪酸和脂肪酸油酸油酸(oleic acid)含量)含量達達70%以上,表明該脂肪中含有大量以上,表明該脂肪中含有大量的的單純甘油三酯單純甘油三酯油酸甘油三酯油酸甘油三酯 。 純?nèi)8视蜔o色、無臭、無味油純?nèi)8视蜔o色、無臭、無味油狀液體或蠟狀固
23、體。天然油脂的顏色狀液體或蠟狀固體。天然油脂的顏色多來自其中的色素物質(zhì)(如類胡蘿卜多來自其中的色素物質(zhì)(如類胡蘿卜素),氣味一般來源于非油脂成分。素),氣味一般來源于非油脂成分。2. 2. 三酰甘油的性質(zhì)三酰甘油的性質(zhì) 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 密度密度 130;半干性油半干性油碘值碘值= 100130;非干性油非干性油碘值碘值 100 。 Na2S2O3是中等強度還原劑,與是中等強度還原劑,與I2作作用被氧化成用被氧化成四硫酸鈉四硫酸鈉,用于碘的快速,用于碘的快速定定量測定量測定:2 Na2S2O3 +I2= Na2S4O6+2NaI 酸敗酸?。禾烊挥椭诳諝庵虚L時間暴天然油脂在空氣中長時間暴露產(chǎn)生
24、一種難聞氣味的現(xiàn)象。露產(chǎn)生一種難聞氣味的現(xiàn)象。 酸敗程度酸敗程度酸值(價)表示。酸值(價)表示。 酸值酸值:中和中和1g油脂油脂中中游離游離脂肪酸脂肪酸所所需需KOH的的mg數(shù)。數(shù)。 油脂油脂酸值酸值越大越大,酸敗程度酸敗程度越高越高(正正比比),可指示油脂的品質(zhì)。),可指示油脂的品質(zhì)。B、自動氧化、自動氧化(autoxidation)和和酸敗酸?。╮ancidity) 酸敗的原因酸敗的原因: 不飽和不飽和脂肪酸脂肪酸發(fā)生發(fā)生自動氧化自動氧化,稱,稱過氧過氧化作用化作用(peroxidation),產(chǎn)生的過氧化物),產(chǎn)生的過氧化物再再降解降解為揮發(fā)性醛、酮、酸的混合物。為揮發(fā)性醛、酮、酸的混合
25、物。 其次是其次是微生物微生物的作用,它們把油脂水的作用,它們把油脂水解為甘油和脂肪酸,甘油可氧化生成具有解為甘油和脂肪酸,甘油可氧化生成具有異臭的異臭的1,2-環(huán)氧丙醛。環(huán)氧丙醛。 一些一些低級脂肪酸低級脂肪酸本身就有臭味,經(jīng)過本身就有臭味,經(jīng)過系列酶促反應(yīng)還能生成揮發(fā)性的低級酮。系列酶促反應(yīng)還能生成揮發(fā)性的低級酮。 銅、鐵等銅、鐵等金屬鹽、光、熱、濕氣等金屬鹽、光、熱、濕氣等都可加速油脂的自動氧化。都可加速油脂的自動氧化。 酸敗對油脂品質(zhì)及食品質(zhì)量有重要影響,酸敗對油脂品質(zhì)及食品質(zhì)量有重要影響,在油脂加工、儲藏和運輸中應(yīng)保持在油脂加工、儲藏和運輸中應(yīng)保持低溫低溫、干干燥燥、避光避光,控制微
26、生物污染控制微生物污染,排出氧氣排出氧氣(真(真空、充氮),空、充氮),添加抗氧化劑添加抗氧化劑(如維生素(如維生素E E)等)等方法方法防止和延緩酸敗防止和延緩酸敗發(fā)生。發(fā)生。 油脂自動氧化作用也有可利用的一面。自油脂自動氧化作用也有可利用的一面。自動氧化的結(jié)果是形成粘稠、膠狀乃至固化的動氧化的結(jié)果是形成粘稠、膠狀乃至固化的聚合物。油漆、涂料成分中聚合物。油漆、涂料成分中高不飽和油高不飽和油經(jīng)空經(jīng)空氣氧化后,表面可形成一層堅硬而富于彈性氣氧化后,表面可形成一層堅硬而富于彈性的氧化薄膜,稱的氧化薄膜,稱干性油干性油。我國特有的。我國特有的桐油桐油和和南美的南美的亞麻子油亞麻子油都屬于干性油。都
27、屬于干性油。 羥基羥基產(chǎn)生的性質(zhì)產(chǎn)生的性質(zhì)乙?;阴;?乙?;阴;╝cetylationacetylation):含):含羥基羥基脂肪脂肪酸酸的油脂可與的油脂可與乙酸酐乙酸酐或或其他其他?;瘎;瘎┳饔眯巫饔眯纬梢阴;椭蚱渌;椭?。成乙?;椭蚱渌;椭?。 油脂的油脂的羥基化程度羥基化程度一般用一般用乙酰乙?;抵担▋r(價)()(acetylation number)表示表示。 乙酰值乙酰值:指:指中和中和從從1g乙?;a(chǎn)物中釋乙?;a(chǎn)物中釋放的放的乙酸乙酸所需所需KOH的的mg數(shù)。常見油脂的數(shù)。常見油脂的乙酰值一般在乙酰值一般在220之間。之間。 鑒定油脂鑒定油脂物理指標(biāo)物理
28、指標(biāo):熔點、:熔點、凝固點、比重、折射率、旋凝固點、比重、折射率、旋光性及光譜吸收等。光性及光譜吸收等。 鑒定油脂的鑒定油脂的化學(xué)指標(biāo)化學(xué)指標(biāo): 皂化值皂化值、碘值碘值、酸值酸值和和乙酰值乙酰值等。等。3. 3. 油脂的鑒定油脂的鑒定1. 概念和特性概念和特性: 概念概念:蠟是:蠟是長鏈長鏈一元醇一元醇或或固醇固醇和和長鏈長鏈脂脂肪酸肪酸形成的酯。形成的酯。二、蠟(二、蠟(waxes) R -OH + R-COOHR-C-O-R (蠟)(蠟)O* 長鏈長鏈?zhǔn)侵笩N基(是指烴基( R 和和 R )至少含)至少含16個個偶數(shù)碳原子。最常見的醇是十六醇、二十偶數(shù)碳原子。最常見的醇是十六醇、二十六醇及三
29、十醇;最常見的酸是六醇及三十醇;最常見的酸是軟脂酸軟脂酸和二和二十六酸。十六酸。 蠟和石蠟的區(qū)別:蠟和石蠟的區(qū)別: 蠟和石蠟的物態(tài)、物性相近,而化學(xué)蠟和石蠟的物態(tài)、物性相近,而化學(xué)組成完全不同。蠟是動植物分泌物;石蠟組成完全不同。蠟是動植物分泌物;石蠟是從石油中得到的是從石油中得到的20碳以上的高級烷烴。碳以上的高級烷烴。 蠟分子的特點蠟分子的特點: 完全不溶于水,硬度由烴鏈長度和完全不溶于水,硬度由烴鏈長度和飽和度決定。天然蠟是多種蠟的混合物,飽和度決定。天然蠟是多種蠟的混合物,蠟中發(fā)現(xiàn)的脂肪酸蠟中發(fā)現(xiàn)的脂肪酸一般為飽和脂肪酸一般為飽和脂肪酸;醇有飽和的,也有不飽和的。醇有飽和的,也有不飽和
30、的。 天然蠟按來源分:天然蠟按來源分:動物蠟動物蠟和和植物蠟植物蠟。 動物蠟動物蠟主要是主要是昆蟲分泌物昆蟲分泌物,如白蠟,如白蠟(Chinese wax)和蜂蠟()和蜂蠟(beewax)等。)等。 白蠟又稱中國蟲蠟,是我國西南地區(qū)白蠟又稱中國蟲蠟,是我國西南地區(qū)(四川、貴州、云南)放養(yǎng)在女貞樹上,(四川、貴州、云南)放養(yǎng)在女貞樹上,以吸食葉汁為生的以吸食葉汁為生的雄白蠟蟲雄白蠟蟲分泌的,主要分泌的,主要是是C26醇和醇和C26酸酸(C25H51COOC26H53)或或C28酸所形成的酯,熔點:酸所形成的酯,熔點:8083,是醫(yī),是醫(yī)藥、紡織、模型等工業(yè)的原料。藥、紡織、模型等工業(yè)的原料。蟲白
31、蠟蟲白蠟 蟲白蠟蟲白蠟 白蠟蟲白蠟蟲 蜂蠟是蜂蠟是蜜蜂蜜蜂(工蜂)的分(工蜂)的分泌物,用以建造蜂巢。堿水解泌物,用以建造蜂巢。堿水解時主要產(chǎn)生時主要產(chǎn)生C30、C32醇和醇和C26、C28酸,熔點:酸,熔點:6082。 蜂蠟和白蠟可用作涂料、蜂蠟和白蠟可用作涂料、潤滑劑及其它化工原料潤滑劑及其它化工原料。蜜蜂和蜂巢蜜蜂和蜂巢 鯨蠟鯨蠟:C15H31COOC16H33,從哺乳,從哺乳動物抹香鯨(又稱動物抹香鯨(又稱巨頭鯨巨頭鯨)頭部(占)頭部(占總重量的總重量的1/3)取得的。鯨蠟主要成分)取得的。鯨蠟主要成分是鯨蠟醇(十六烷醇)和軟脂酸。是鯨蠟醇(十六烷醇)和軟脂酸。 羊毛蠟羊毛蠟:從:從羊
32、毛羊毛洗滌液中回收,羊洗滌液中回收,羊毛蠟遇水能形成一種穩(wěn)定的半固體膠,毛蠟遇水能形成一種穩(wěn)定的半固體膠,含水量達含水量達80%。 羊毛脂羊毛脂從羊毛蠟純化獲得,可用于從羊毛蠟純化獲得,可用于藥品和化妝品中,利于水溶性物質(zhì)和藥品和化妝品中,利于水溶性物質(zhì)和脂溶性物質(zhì)脂溶性物質(zhì)“混溶混溶”,便于皮膚吸收。,便于皮膚吸收。 植物蠟植物蠟廣泛存在于植物葉、廣泛存在于植物葉、莖和果實的表皮上。莖和果實的表皮上。 巴西棕櫚蠟巴西棕櫚蠟是天然蠟中經(jīng)濟價值最是天然蠟中經(jīng)濟價值最高的一種,其熔點高(高的一種,其熔點高(8690)、硬)、硬度大、不透水,可作高級拋光劑,如汽度大、不透水,可作高級拋光劑,如汽車蠟
33、、地板蠟、船蠟及鞋油等。車蠟、地板蠟、船蠟及鞋油等。 蠟是動植物代謝的終產(chǎn)物,具有一蠟是動植物代謝的終產(chǎn)物,具有一定的定的保護作用保護作用。植物表面的蠟質(zhì)可減少。植物表面的蠟質(zhì)可減少水分蒸發(fā),防止細菌及某些藥物的侵蝕,水分蒸發(fā),防止細菌及某些藥物的侵蝕,昆蟲體表蠟質(zhì)也有類似作用。昆蟲體表蠟質(zhì)也有類似作用。第三節(jié)第三節(jié) 復(fù)脂的復(fù)脂的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)磷磷脂脂糖糖脂脂甘油甘油磷脂磷脂鞘鞘磷脂磷脂甘油甘油糖脂糖脂鞘鞘糖脂糖脂復(fù)復(fù)脂脂醚醚甘油甘油磷脂磷脂酰酰甘油甘油磷脂磷脂卵磷脂卵磷脂、腦磷脂、腦磷脂、絲氨酸絲氨酸磷脂、磷脂、肌醇肌醇磷脂、磷脂、心磷脂心磷脂縮醛磷脂、縮醛磷脂、血小板活化因子血小板活
34、化因子類固醇類固醇衍生糖脂衍生糖脂酸性酸性鞘糖脂鞘糖脂中性中性鞘糖脂鞘糖脂硫酸鞘糖脂硫酸鞘糖脂唾液酸鞘糖脂唾液酸鞘糖脂(神經(jīng)節(jié)苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂)(硫酸腦苷脂)(硫酸腦苷脂)角苷脂角苷脂烯腦苷脂烯腦苷脂(腦苷脂腦苷脂)羥苷脂羥苷脂植物植物鞘磷脂鞘磷脂(X=肌醇肌醇+寡糖)寡糖)動物動物鞘磷脂鞘磷脂(X=膽堿或膽胺)膽堿或膽胺)脂蛋白脂蛋白 乳糜微粒乳糜微粒(CM) 極低極低密度脂蛋白(密度脂蛋白(VLDL) 中間中間密度脂蛋白(密度脂蛋白(IDL) 低低密度脂蛋白(密度脂蛋白(LDL) 高高密度脂蛋白(密度脂蛋白(HDL)一、磷脂一、磷脂1. 概念:磷脂是概念:磷脂是含磷含磷的復(fù)脂。的復(fù)脂。2.
35、分布:屬結(jié)構(gòu)脂,分布:屬結(jié)構(gòu)脂,細胞膜細胞膜特有特有。 含磷脂豐富的動物器官和組織:含磷脂豐富的動物器官和組織: 腦、心、肝、腎、骨髓、卵。腦、心、肝、腎、骨髓、卵。 植物器官:種子、果實。植物器官:種子、果實。3. 分類:分類:磷脂含磷脂含醇醇不同不同,可分兩類,可分兩類 甘油甘油磷脂磷脂 (又稱磷酸甘油酯):(又稱磷酸甘油酯):甘油甘油脂的衍生物。脂的衍生物。 鞘鞘磷脂磷脂(又稱(又稱神經(jīng)氨基醇神經(jīng)氨基醇磷脂):磷脂):鞘鞘氨醇氨醇(神經(jīng)氨基醇神經(jīng)氨基醇)脂的衍生)脂的衍生物,不含甘油。物,不含甘油。 甘油磷脂的結(jié)構(gòu)甘油磷脂的結(jié)構(gòu) 磷酸甘油酯是磷酸甘油酯是Lsn甘油甘油3磷酸磷酸的衍生物。
36、的衍生物。甘油甘油C1、 C2上上-OH與與 2 分子脂肪酸酯化,分子脂肪酸酯化,最簡最簡單的單的甘油磷脂:甘油磷脂:1,2二?;;鵶n甘油甘油3磷酸,磷酸,稱稱3sn磷脂酸磷脂酸。 磷脂酸磷脂酸少量存在于生物體中,主要作為合成少量存在于生物體中,主要作為合成其它甘油磷脂的前體。其它甘油磷脂的前體。3sn磷脂酸磷脂酸是其他甘油是其他甘油磷脂的磷脂的母體化合物母體化合物。磷脂酸磷脂酸磷酸基磷酸基與與極性醇極性醇(X-OH)羥基酯化羥基酯化后形成其它甘油磷脂。后形成其它甘油磷脂。 - R1 - R2組成組成:甘油甘油、脂肪酸脂肪酸、磷酸磷酸、 含氮堿性化合物含氮堿性化合物。式中:式中:R1:常
37、為:常為飽和飽和脂肪酸烴基脂肪酸烴基 R2:常為:常為不飽和不飽和脂肪酸烴基脂肪酸烴基 X :膽堿膽堿、膽胺膽胺、絲氨酸絲氨酸、肌醇肌醇等。等。 甘油磷脂的結(jié)構(gòu)通式甘油磷脂的結(jié)構(gòu)通式:結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點特點:2條條非極性非極性的的“尾尾”疏水基疏水基(碳氫鏈(碳氫鏈R),),1個個極性極性“頭頭”親水基親水基(磷脂酰、含氮堿(磷脂酰、含氮堿基基X)。)。 磷酸甘油酯是磷酸甘油酯是兩性兩性分子分子或兩性脂或兩性脂類類(amphipathic)。 磷脂雙分子層磷脂雙分子層在構(gòu)成在構(gòu)成生物膜生物膜結(jié)構(gòu)中極為重要。結(jié)構(gòu)中極為重要。 甘油磷脂的性質(zhì)甘油磷脂的性質(zhì) 形態(tài):白色蠟狀固體形態(tài):白色蠟狀固體,不飽和不
38、飽和脂肪酸脂肪酸的的過氧過氧化作用化作用,暴露于空氣時顏色會逐漸變暗。,暴露于空氣時顏色會逐漸變暗。 生理生理pH(7左右)時,甘油磷脂分子極性頭中左右)時,甘油磷脂分子極性頭中磷酸基磷酸基帶帶1個個負電荷負電荷,膽堿膽堿或或乙醇胺乙醇胺基帶基帶1個個正電正電,絲氨酸絲氨酸基帶基帶1個個正電正電、1個個負電負電,肌醇肌醇基和基和甘油甘油基基不帶電不帶電,極性頭的凈電荷數(shù)見表,極性頭的凈電荷數(shù)見表2.3。 溶解性:溶解性:屬兩親脂質(zhì),溶于含水量少的非極性屬兩親脂質(zhì),溶于含水量少的非極性溶劑(乙醚、乙醇)溶劑(乙醚、乙醇) ;不溶于無水丙酮??捎?;不溶于無水丙酮??捎寐确侣确?甲醇混合液提取。甲醇
39、混合液提取。 甘油磷脂的甘油磷脂的皂化皂化:脂肪酸鹽(皂)、:脂肪酸鹽(皂)、醇(醇(X-OH)和甘油)和甘油-3-磷酸(不能被堿水磷酸(不能被堿水解,可被酸水解)。解,可被酸水解)。 甘油磷脂的酯鍵可被甘油磷脂的酯鍵可被磷脂酶磷脂酶專一水解,專一水解,據(jù)水解位置不同,命名為據(jù)水解位置不同,命名為磷脂酶磷脂酶A1、A2、C、D :A1 生物界,生物界,A2 蛇毒、蜂毒和蛇毒、蜂毒和哺乳類胰臟(酶原),哺乳類胰臟(酶原),C細菌和其他生細菌和其他生物組織,物組織,D高等植物。高等植物。 磷脂酶磷脂酶A1或或A2在水解甘油磷脂時,在水解甘油磷脂時,產(chǎn)生產(chǎn)生僅含僅含1個脂肪酸個脂肪酸的的溶血溶血甘油
40、磷脂甘油磷脂(lysophosphoglyceride),是一種很強),是一種很強的的表面活性劑表面活性劑,高濃度時能使,高濃度時能使細胞膜細胞膜(如紅細胞膜)(如紅細胞膜)溶解溶解,導(dǎo)致動物死亡。,導(dǎo)致動物死亡。 響尾蛇和眼鏡蛇的響尾蛇和眼鏡蛇的蛇毒蛇毒中含磷脂酶中含磷脂酶A2,印度每年有數(shù)千人死于蛇毒。,印度每年有數(shù)千人死于蛇毒。 重要的甘油磷酯重要的甘油磷酯A. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):甘油甘油,脂肪酸脂肪酸,磷酸磷酸,膽堿膽堿。L L- - -卵磷脂卵磷脂的結(jié)構(gòu)如下:的結(jié)構(gòu)如下: 卵磷脂卵磷脂 (lecithin) 磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿或或膽堿磷脂膽堿磷脂 R R = = 軟軟脂酸或脂酸或硬硬脂酸脂
41、酸 ;RR= 18= 18碳碳不飽和不飽和脂肪酸脂肪酸(油酸、亞油酸和亞麻酸)(油酸、亞油酸和亞麻酸)鑒定:鑒定:10%NaOH加熱加熱魚腥味(三甲胺)魚腥味(三甲胺)請指出下列卵磷脂分子中請指出下列卵磷脂分子中A、B、C、D所代表的各殘基名稱。所代表的各殘基名稱。 ABCD 磷酸膽堿基磷酸膽堿基連在甘油的連在甘油的C C1 1或或C C3 3上都稱為上都稱為卵磷脂,如果連卵磷脂,如果連在在C C2 2上則稱為上則稱為- -卵磷脂。卵磷脂。天然天然卵磷脂都為:卵磷脂都為:L L- - -卵磷脂卵磷脂。型和型和型型磷脂磷脂 卵磷脂是分布最廣的一種卵磷脂是分布最廣的一種磷脂,尤以磷脂,尤以卵黃卵黃
42、、腦、精液、腦、精液、腎上腺中含量最高。腎上腺中含量最高。B. 形態(tài)形態(tài):白色蠟狀固體白色蠟狀固體,易吸水變,易吸水變成成棕褐色膠狀物棕褐色膠狀物,低溫下可結(jié)晶。,低溫下可結(jié)晶。 水解性水解性: 體外體外酸或堿酸或堿水解水解(水解難水解難):):C. 性質(zhì)性質(zhì): 溶解性:溶于乙醚、溶解性:溶于乙醚、乙醇乙醇;不溶于丙酮;不溶于丙酮;水中成水中成膠狀膠狀液。液。 卵磷脂卵磷脂脂肪酸脂肪酸+ 磷酸甘油磷酸甘油+ 膽堿膽堿卵磷脂卵磷脂脂肪酸脂肪酸+磷酸磷酸+甘油甘油+膽堿膽堿體內(nèi)體內(nèi)酶酶(磷脂(磷脂酶酶A,B,C,D)水解:)水解: 分子有極性分子有極性: 由磷酸、膽堿的由磷酸、膽堿的酸、堿性酸、堿
43、性造成造成的,膽堿的堿性非常強可與的,膽堿的堿性非常強可與NaOH相比。相比。 極性極性端:端:磷酰膽堿磷酰膽堿端為端為親水親水端,端,易與水相吸易與水相吸; 非極性非極性端:脂酰碳氫鏈(端:脂酰碳氫鏈(烴鏈烴鏈)為為疏水疏水端,不與水相吸。端,不與水相吸。D. 生理功能生理功能:卵磷脂可控制機體:卵磷脂可控制機體脂肪代謝脂肪代謝,防防止形成止形成脂肪肝脂肪肝。乙。乙酰膽堿是一種酰膽堿是一種神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì),與神經(jīng),與神經(jīng)興奮的傳導(dǎo)有關(guān),在甲基移換作興奮的傳導(dǎo)有關(guān),在甲基移換作用中,膽堿可用中,膽堿可提供甲基提供甲基。 食品工業(yè)中廣泛用作乳化劑,食品工業(yè)中廣泛用作乳化劑,工業(yè)用卵磷脂主要從大豆
44、深加工工業(yè)用卵磷脂主要從大豆深加工的副產(chǎn)品中獲得。的副產(chǎn)品中獲得。 有時也包括有時也包括磷脂酰磷脂酰絲氨酸絲氨酸。磷脂酰乙醇胺與卵磷脂一樣同磷脂酰乙醇胺與卵磷脂一樣同為為細胞膜細胞膜含量最多的磷脂。含量最多的磷脂。 腦磷脂腦磷脂(cephalin)(磷脂酰磷脂酰乙醇胺乙醇胺或或磷脂酰磷脂酰膽胺膽胺)OCH2CH2N+ (CH3)3 C1以軟、硬脂酸為主,以軟、硬脂酸為主,C2除除18碳碳不飽不飽和脂肪酸和脂肪酸外,還有更多的外,還有更多的PUFA,包括花,包括花生四烯酸(生四烯酸(20:4)和)和DHA(22:6)等。)等。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):-磷脂酰磷脂酰乙醇胺乙醇胺 絲氨酸磷脂(磷脂酰絲氨酸磷脂(
45、磷脂酰絲氨酸絲氨酸)CH2CH2N+ (CH3)3CH2CH2NH3 + 絲氨酸絲氨酸、乙醇胺乙醇胺和和膽堿膽堿可可相互轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化,一定條件下甘油磷脂也可相互轉(zhuǎn)化。一定條件下甘油磷脂也可相互轉(zhuǎn)化。 血小板膜中以血小板膜中以磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸為主的帶負電酸性磷脂稱為主的帶負電酸性磷脂稱血小血小板第三因子板第三因子。 當(dāng)血小板被激活時,血小當(dāng)血小板被激活時,血小板第三因子作為表面活性劑與板第三因子作為表面活性劑與其他因子一起其他因子一起活化凝血酶原活化凝血酶原,因而與因而與凝血凝血有關(guān)。有關(guān)。A.A.結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu):二磷脂酰二磷脂酰甘油甘油(4 4條條疏水疏水“尾尾”)。)。 心磷脂心磷脂(c
46、ardiolipin)B.B.分布:心肌、動物組織。分布:心肌、動物組織。C.C.生理作用:助于線粒體膜結(jié)構(gòu)蛋白與生理作用:助于線粒體膜結(jié)構(gòu)蛋白與CytcCytc的連接。的連接。 醚甘油磷脂醚甘油磷脂(ether phosphoglyceride) 與上述與上述酰酰甘油磷脂甘油磷脂區(qū)別區(qū)別:甘油甘油C1位位-OH與與長烷基長烷基或或烯基烯基(包括包括奇數(shù)、分支和不飽和的碳鏈)奇數(shù)、分支和不飽和的碳鏈)鍵鍵合,不是合,不是酯鍵酯鍵(O-酰?;?,而是),而是醚鍵醚鍵(O-烴烴基基)。)。 醚甘油磷脂包括:醚甘油磷脂包括:縮醛磷脂縮醛磷脂和和血小板活化因子血小板活化因子。 縮醛磷脂縮醛磷脂 (p
47、lasmalogens) 結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu):C C1 1位含順位含順- -, ,- -不飽和醚基。不飽和醚基。X X= =膽堿膽堿為縮醛磷脂酰膽堿,為縮醛磷脂酰膽堿,X X = =乙醇胺乙醇胺為縮醛磷脂酰乙為縮醛磷脂酰乙醇胺,醇胺,X X = =絲氨酸絲氨酸為縮醛磷脂酰絲氨酸。為縮醛磷脂酰絲氨酸。 紅細胞和心臟中縮醛磷脂含量較高,約占心紅細胞和心臟中縮醛磷脂含量較高,約占心臟磷脂臟磷脂1/21/2,其中縮醛磷脂酰,其中縮醛磷脂酰膽堿膽堿含量最多。含量最多。 O-烴基烴基O-?;;?血小板活化因子血小板活化因子 由嗜堿性粒細胞釋放,能引起血小板凝集和血管擴張的醚甘油磷脂,是炎癥和過敏反應(yīng)的有效介體,
48、低濃度也能發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng),因為乙?;〈薈2位上的長鏈?;?,從而增加了水溶性,使其在水環(huán)境更好地發(fā)揮信使作用。 鞘磷脂鞘磷脂(鞘氨醇磷脂鞘氨醇磷脂) 又稱又稱神經(jīng)氨基醇磷脂神經(jīng)氨基醇磷脂,高等動物,高等動物腦髓鞘、神經(jīng)組織、脾、肺、紅細胞腦髓鞘、神經(jīng)組織、脾、肺、紅細胞膜大量存在,植物種子中也有,細胞膜大量存在,植物種子中也有,細胞膜重要組分,與神經(jīng)沖動和傳導(dǎo)有關(guān)。膜重要組分,與神經(jīng)沖動和傳導(dǎo)有關(guān)。 由由神經(jīng)酰胺神經(jīng)酰胺= =脂肪酸脂肪酸+ +鞘氨醇鞘氨醇、磷磷酸酸 、含氮堿基(、含氮堿基(膽堿或乙醇胺)組膽堿或乙醇胺)組成,成,不含甘油不含甘油 。 鞘胺醇鞘胺醇(神經(jīng)氨基醇神經(jīng)氨基醇) 1
49、8碳胺基醇碳胺基醇,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)60多種,多種,哺乳動物中常見的哺乳動物中常見的不飽和不飽和D-鞘氨醇:鞘氨醇:2 脂肪酸脂肪酸借借酰胺鍵酰胺鍵與與鞘胺醇鞘胺醇C2位位-NH2相連,形成相連,形成神經(jīng)酰胺神經(jīng)酰胺,是,是鞘脂類鞘脂類(鞘磷脂鞘磷脂和和鞘糖脂鞘糖脂)共有共有的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)。 神經(jīng)酰胺神經(jīng)酰胺(ceramide,Cer)鞘磷脂鞘磷脂只含只含1個脂肪酸個脂肪酸,常見常見C16、C18、C24酸酸(神經(jīng)酸)。(神經(jīng)酸)。1 鞘氨醇磷脂鞘氨醇磷脂神經(jīng)酰胺神經(jīng)酰胺C1位位-OH被被磷酰膽堿磷酰膽堿或或磷酰膽胺磷酰膽胺酯化。酯化。 鞘磷脂同樣具鞘磷脂同樣具兩條非極性尾兩條非極性尾
50、(烴鏈)(烴鏈)和一和一個極性頭個極性頭(多數(shù)為(多數(shù)為膽堿膽堿鞘磷脂)。鞘磷脂)。 植物植物鞘磷脂極性頭鞘磷脂極性頭X基基=肌醇肌醇連接的連接的三三糖或四糖糖或四糖,因含,因含糖基糖基又稱又稱植物糖鞘磷脂植物糖鞘磷脂。 糖通過糖通過糖苷鍵糖苷鍵與脂質(zhì)連接的化合與脂質(zhì)連接的化合物稱為物稱為糖脂糖脂。植物糖鞘磷脂中的糖基。植物糖鞘磷脂中的糖基是以是以糖脂鍵糖脂鍵相連不屬糖脂類。相連不屬糖脂類。二、糖脂二、糖脂 (glycolipids) 糖脂的理化性質(zhì)同脂類物質(zhì),糖脂的理化性質(zhì)同脂類物質(zhì),根據(jù)脂質(zhì)的不同糖脂分為:根據(jù)脂質(zhì)的不同糖脂分為:鞘糖脂鞘糖脂、甘油糖脂甘油糖脂及及類固醇衍生糖脂類固醇衍生糖
51、脂(如強(如強心苷),其中鞘糖脂和甘油糖脂是心苷),其中鞘糖脂和甘油糖脂是膜脂的主要成分。膜脂的主要成分。 神經(jīng)酰胺神經(jīng)酰胺為母體結(jié)構(gòu),與為母體結(jié)構(gòu),與鞘磷脂一起歸入鞘磷脂一起歸入鞘脂類鞘脂類。 根據(jù)根據(jù)糖基糖基是否是否含硫酸基含硫酸基或或唾液酸唾液酸,分為,分為酸性酸性鞘糖脂鞘糖脂和和中性中性鞘糖脂兩類鞘糖脂兩類。1. 鞘糖脂鞘糖脂 酸性鞘糖脂酸性鞘糖脂 顯酸性,分顯酸性,分硫酸硫酸鞘糖脂和鞘糖脂和唾液酸唾液酸鞘糖脂。鞘糖脂。A. A. 硫酸硫酸鞘糖脂鞘糖脂 又稱又稱硫苷脂硫苷脂(sulfatide),糖基被硫酸化的鞘糖),糖基被硫酸化的鞘糖脂。目前已分離到幾十種,最簡單的脂。目前已分離到幾
52、十種,最簡單的是是硫酸腦苷脂硫酸腦苷脂(cerebroside sulfate),),廣泛分布于哺乳動物各器官中,尤以廣泛分布于哺乳動物各器官中,尤以腦中含量最豐富。腦中含量最豐富。 糖基含糖基含1個或多個個或多個唾液酸唾液酸(Sia)的鞘糖脂。)的鞘糖脂。人體中人體中Sia幾乎都是幾乎都是N-乙酰神經(jīng)氨酸乙酰神經(jīng)氨酸, Sia間以間以28糖苷鍵相連,糖苷鍵相連, Sia與半乳糖或與半乳糖或N-乙酰半乳糖乙酰半乳糖以以23或或26連接。寡糖鏈一端的鞘氨醇與脂連接。寡糖鏈一端的鞘氨醇與脂肪酸形成肪酸形成神經(jīng)酰胺神經(jīng)酰胺(Cer)。)。 唾液酸鞘糖脂命名:唾液酸鞘糖脂命名:G代表神經(jīng)節(jié)苷脂;右代表
53、神經(jīng)節(jié)苷脂;右下標(biāo)下標(biāo)M、D、T代表所含唾液酸數(shù)為代表所含唾液酸數(shù)為1個、個、2個、個、3個;個;右下標(biāo)右下標(biāo)1、2、3代表代表Cer與寡糖鏈的連接順序,下標(biāo)與寡糖鏈的連接順序,下標(biāo)1代表代表Gal-GalNAc-Gal-Glc-Cer,下標(biāo),下標(biāo)2代表代表GalNAc-Gal-Glc-Cer,下標(biāo),下標(biāo)3代表代表Gal-Glc-Cer 。B. 唾液酸唾液酸鞘糖脂鞘糖脂 又稱又稱神經(jīng)節(jié)苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂 結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu):唾液酸唾液酸 + 寡糖鏈寡糖鏈(己糖及(己糖及氨基己糖)氨基己糖) + Cer ,如,如GM 2:(GalNAc-Gal-Glc-Cer)GM 2 神經(jīng)節(jié)苷脂神經(jīng)節(jié)苷脂是最重要的是最重
54、要的鞘糖脂鞘糖脂,迄今,迄今已有已有60多種。大量存在于神經(jīng)系統(tǒng)特別是多種。大量存在于神經(jīng)系統(tǒng)特別是神經(jīng)末梢中,在神經(jīng)末梢中,在傳導(dǎo)神經(jīng)沖動傳導(dǎo)神經(jīng)沖動中起重要作中起重要作用。神經(jīng)節(jié)苷脂用。神經(jīng)節(jié)苷脂具有具有受體受體功能功能,如霍亂毒,如霍亂毒素、干擾素、促甲狀腺素和破傷風(fēng)素等的素、干擾素、促甲狀腺素和破傷風(fēng)素等的受體都是這類化合物,可能還有受體都是這類化合物,可能還有調(diào)節(jié)膜蛋調(diào)節(jié)膜蛋白功能白功能的作用。許多的作用。許多遺傳性疾病遺傳性疾病與神經(jīng)節(jié)與神經(jīng)節(jié)苷脂的非正常積累有關(guān),如腦中苷脂的非正常積累有關(guān),如腦中GM2過多過多會導(dǎo)致人失明、麻痹、進行性發(fā)育阻滯,會導(dǎo)致人失明、麻痹、進行性發(fā)育阻滯
55、,出生后出生后34年內(nèi)便會死亡。年內(nèi)便會死亡。 中性鞘糖脂中性鞘糖脂 糖基不含唾液酸的一類動物糖脂。糖基由-己糖(多數(shù)為半乳糖,少數(shù)為葡萄糖)或寡糖組成,鞘氨醇與脂肪酸相連形成神經(jīng)酰胺。 根據(jù)所連脂肪酸不同命名:角苷脂(二十四酸)、烯腦苷脂(9-二十四烯酸)和羥苷脂(-羥二十四酸)等。 第一個鞘糖脂第一個鞘糖脂半乳糖基神經(jīng)酰胺半乳糖基神經(jīng)酰胺(半乳糖(半乳糖 + Cer)從人腦中獲得,稱半乳糖)從人腦中獲得,稱半乳糖腦苷脂,為烯腦苷脂腦苷脂,為烯腦苷脂(9-二十四烯酸)二十四烯酸):脂肪酸脂肪酸 :CH3-(CH2)13-CH=CH-(CH2)7-COOH 目前目前腦苷脂腦苷脂泛指泛指半乳糖基
56、半乳糖基神經(jīng)酰胺神經(jīng)酰胺(GalGal11Cer11Cer)和)和葡萄糖基葡萄糖基神經(jīng)酰胺神經(jīng)酰胺(GlcGlc11Cer11Cer)。)。 血型表面抗原物質(zhì)血型表面抗原物質(zhì)也是也是中性鞘糖脂中性鞘糖脂(有(有些是糖蛋白),因糖基含巖藻糖,又稱巖藻些是糖蛋白),因糖基含巖藻糖,又稱巖藻糖脂(糖脂(fucolipidfucolipid)。)。 鞘糖脂疏水的尾部伸入膜脂,極性的糖鞘糖脂疏水的尾部伸入膜脂,極性的糖基露在表面,不僅與血型、組織和器官的特基露在表面,不僅與血型、組織和器官的特異性有關(guān),還與細胞識別等功能有關(guān)。異性有關(guān),還與細胞識別等功能有關(guān)。2. 2. 甘油糖脂甘油糖脂 又稱糖基甘油酯
57、,又稱糖基甘油酯,醇醇 =甘油甘油,結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)與甘油磷脂相似。非極性與甘油磷脂相似。非極性亞麻酸,亞麻酸,極性極性糖基(己糖或二糖)。糖基(己糖或二糖)。 最常見:單半乳糖基和二半乳糖基最常見:單半乳糖基和二半乳糖基二?;视投;视?。 分布:植物和微生物質(zhì)膜中大量分布:植物和微生物質(zhì)膜中大量分布,動物精子和睪丸質(zhì)膜及中樞神經(jīng)分布,動物精子和睪丸質(zhì)膜及中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓磷脂中少量存在。系統(tǒng)髓磷脂中少量存在。 脂蛋白脂蛋白 = 脂質(zhì)脂質(zhì)+蛋白質(zhì)(蛋白質(zhì)(非共價鍵非共價鍵)。)。 廣泛存在于血漿中,稱廣泛存在于血漿中,稱血漿脂蛋白血漿脂蛋白,蛋白,蛋白質(zhì)稱質(zhì)稱載脂蛋白載脂蛋白。 血漿脂蛋白血漿脂蛋
58、白 + 細胞膜蛋白細胞膜蛋白 = 細胞脂蛋白。細胞脂蛋白。 脂質(zhì)轉(zhuǎn)運形式脂質(zhì)轉(zhuǎn)運形式脂質(zhì)復(fù)合體脂質(zhì)復(fù)合體。復(fù)合體的。復(fù)合體的密度密度取決于取決于蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的含量,蛋白質(zhì)愈的含量,蛋白質(zhì)愈多多,復(fù)合體的密度愈復(fù)合體的密度愈大大。三、脂蛋白三、脂蛋白 血漿脂蛋白的分類血漿脂蛋白的分類 按按脂蛋白密度脂蛋白密度從從小小到到大大為序:為序: 乳糜微粒乳糜微粒(CM) 極低極低密度脂蛋白(密度脂蛋白(VLDL) 中間中間密度脂蛋白(密度脂蛋白(IDL) 低低密度脂蛋白(密度脂蛋白(LDL) 高高密度脂蛋白(密度脂蛋白(HDL) 血漿脂蛋白血漿脂蛋白2. 血漿脂蛋白的結(jié)構(gòu)血漿脂蛋白的結(jié)構(gòu) 球狀顆粒,球狀
59、顆粒,疏水核心疏水核心三酰甘三酰甘油油+ 膽固醇酯;膽固醇酯;親水外殼親水外殼極性脂(極性脂(磷脂磷脂 + 載脂蛋白)。載脂蛋白)。 結(jié)構(gòu)與功能較清楚的有結(jié)構(gòu)與功能較清楚的有apoA、apoB、apoC、apoD與與apoE五類五類,主要在肝和小腸中合成。主要在肝和小腸中合成。 載脂蛋白主要功能:作為疏水載脂蛋白主要功能:作為疏水脂質(zhì)的增溶劑;作為脂蛋白受體的脂質(zhì)的增溶劑;作為脂蛋白受體的識別部位。識別部位。 根據(jù)脂蛋白所帶電荷和顆粒大根據(jù)脂蛋白所帶電荷和顆粒大小的差別,用紙(醋酸纖維薄膜、小的差別,用紙(醋酸纖維薄膜、瓊脂糖)電泳或密度梯度超離心法瓊脂糖)電泳或密度梯度超離心法將不同血漿脂蛋
60、白分為將不同血漿脂蛋白分為四個區(qū)帶四個區(qū)帶: 乳糜微粒區(qū)乳糜微粒區(qū) = 原點原點、 VLDL = 前前脂蛋白區(qū)脂蛋白區(qū)、 LDL + IDL = 脂蛋白區(qū)、脂蛋白區(qū)、 HDL = 脂蛋白區(qū)。脂蛋白區(qū)。 特點特點:不含脂肪酸不含脂肪酸,不被皂化,不被皂化,含量少,具有重要的生物學(xué)功能。含量少,具有重要的生物學(xué)功能。 第四節(jié)第四節(jié) 其他脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)其他脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 固醇類固醇類 環(huán)戊烷多氫菲環(huán)戊烷多氫菲衍生物衍生物。 固醇類結(jié)構(gòu)共同特征:固醇類結(jié)構(gòu)共同特征: C3上一個上一個羥基羥基,C10和和C13上各一個上各一個甲基甲基(18、19)稱稱角甲基角甲基 ,C17上一個上一個側(cè)側(cè)鏈鏈(81
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