生化課件-脂類和生物化學(xué)

鞘脂類（Sphingolipids）是

鞘氨醇（Sphingosine）的衍生物第二大類膜脂，有一個極性的頭和兩個疏水的尾，非甘油酯,由鞘氨醇[十八碳烯氨基二醇]與一分子長鏈脂肪酸及一分子極性頭部組成，有時極性的頭部為磷酸以酯鍵相連的基團(tuán)。鞘氨醇分子的C1、C2、C3帶有功能基團(tuán)-OH、-NH2、-OH，與甘油磷脂中甘油的三個羥基相似，脂肪酸與鞘氨醇的-NH2以酰胺鍵相連產(chǎn)生的物質(zhì)為N-脂酰鞘氨醇—神經(jīng)酰胺(ceramide)，與甘油二酯的結(jié)構(gòu)相似，神經(jīng)酰胺是鞘脂類化合物的結(jié)構(gòu)單位（共同前體）。鞘脂(Sphingolipids)鞘氨醇—鞘脂卵磷脂與鞘磷脂鞘脂（Sphingolipids）神經(jīng)酰胺的衍生物，差異在頭部，分為：鞘磷脂（sphingomyelins），含磷酸膽堿或磷酸乙醇胺，出現(xiàn)于細(xì)胞質(zhì)膜和髓鞘；鞘糖脂（glycolipids），極性頭部有一個糖分子與神經(jīng)酰胺C1的-OH相連，又稱為腦苷脂（cerebrosides），如半乳糖腦苷脂、葡萄糖腦苷脂。神經(jīng)節(jié)苷脂（gangliosides），最復(fù)雜的鞘脂類化合物，含有幾個糖單位組成極性的頭部，人腦灰質(zhì)中超過6%，而大部分非神經(jīng)動物組織含量極少。鞘脂是生物識別的位點

一百多年前，JohannThudichum發(fā)現(xiàn)鞘脂時由于對其生物學(xué)功能難以琢磨，而命名為[sphinx]，現(xiàn)在知道鞘脂類物質(zhì)參與細(xì)胞表面的各種識別過程，如鞘脂類是人類血型A、B、O的決定因子，各種神經(jīng)節(jié)苷脂起著結(jié)合進(jìn)攻動物細(xì)胞的霍亂毒素[choleratoxin]的作用，人類神經(jīng)系統(tǒng)的膜上至少有15種神經(jīng)節(jié)苷脂，只不過作用還不清楚。但清楚的是這些化合物的合成和降解受到嚴(yán)格的調(diào)控，代謝的紊亂可解釋人類的幾種遺傳疾病。

WhensphingolipidswerediscoveredacenturyagobythephysicianchemistJohannThudichum,theirbiologicalroleseemedasenigmaticastheSphinx,forwhichhethereforenamedthem.Inhumans,atleast60differentsphingolipidshavebeenidentifiedincellularmembranes.Manyoftheseareespeciallyprominentintheplasmamembranesofneurons,andsomeareclearlyrecognitionsitesonthecellsurface,butforonlyafewsphingolipidshasaspecificfunctionbeendiscovered.神經(jīng)節(jié)苷脂的降解-galactosidaseHexosaminidaseAHexosaminidaseAGangliosideneuraminidase-galactosidaseglucocerebrosidase-galactosidaseA紅細(xì)胞糖苷脂Tay-Sachs（家族性黑曚性癡呆）病

神經(jīng)節(jié)苷脂積累于腦和脾中，為GM2神經(jīng)節(jié)苷酯沉積病。缺失己糖胺裂解酶（神經(jīng)節(jié)苷脂極性部分D-GalNAc及D-Gal不能被水解），患者逐漸神經(jīng)緊張、眼瞎、3-4歲死亡，發(fā)病率30萬分之一（東歐、德國、波蘭與蘇聯(lián)境內(nèi)的猶太人機(jī)會高，1/3600，28人中有一人帶有缺乏基因，雙親為攜帶者，小孩發(fā)病機(jī)會為1/4）。Tay-Sachs病腦細(xì)胞電鏡照片Niemann-Pick[NP]Disease

一種遺傳性代謝紊亂疾病，是一種神經(jīng)磷脂病，鞘脂沉積于患者脾、肝、肺、骨髓及部分患者的腦中，首發(fā)于嬰兒，引起神經(jīng)緊張和早死，先天缺失鞘磷脂水解酶（不能由鞘脂水解去除磷酸膽堿）。1914年德國兒科醫(yī)生AlbertNiemann描述了一個患腦和神經(jīng)系統(tǒng)疾病不治的一個兒童，1920’s,LuddwickPick研究死后這類兒童的組織，找到了病因證據(jù)。高雪?。℅aucher'sdisease）

高雪病（Gaucher‘sdisease）是一種代謝酶缺乏的遺傳疾病，又名腦苷脂病(cerebrosidelipidesis），又稱葡萄糖腦苷脂沉積病(glucocerbrosidelipidesis),是腦脂質(zhì)沉積病中最常見的一種,患者缺乏-葡萄糖腦苷脂酶（-glucocerebrosidase),使葡萄糖腦苷脂不能分解為葡萄糖和N-脂酰鞘氨醇，葡萄糖腦苷脂在脾、肝、肺、骨髓及腦中大量沉積，引起組織疾病。有3種表型，該病在來自歐洲東部的德系猶太人中發(fā)病率高。Sandhoff’sDisease

一種與Tay-Sachs病相似的

GM2

神經(jīng)節(jié)苷脂積累病（但不影響?yīng)q太人），患者缺乏兩種形式的己糖胺酶（氨基己糖苷酶）。較為少見，主要影響發(fā)育中的兒童，聽力失常，早盲、精神與運(yùn)動障礙、洋娃娃臉、櫻桃紅斑點、心臟變大、進(jìn)一步吞咽和呼吸困難、胸肺感染，一般3歲前死亡。Sandhoff氏病為常染色體隱性遺傳疾病。類固醇

（Steroids）膽固醇Cholesterol類固醇(Steroids)是有四個

固定環(huán)的碳?xì)洵h(huán)化合物

多數(shù)真核生物細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)脂質(zhì)，由四個固定環(huán)組成類固醇的母核，四個環(huán)中的三個為六碳環(huán)，一個為五碳環(huán)，這種母核為環(huán)戊烷多氫菲(cyclopentanoperhydrophenanthrene)母核，整個環(huán)幾乎是平面、僵硬的，C-C之間不能旋轉(zhuǎn)。類固醇的種類

膽固醇是動物組織中最主要的類固醇，神經(jīng)組織及腎上腺中豐富，占腦固體物質(zhì)的17%，人體發(fā)現(xiàn)的膽石幾乎全是膽固醇，肝、腎表面組織含量也相當(dāng)多；植物中發(fā)現(xiàn)有類似固醇物豆[固]醇[Stigmasterol]；真菌中有麥角甾醇[ergosterol]，細(xì)菌中極少含有膽固醇；一些激素和幾乎所有的性激素都是固醇；維生素D也是固醇。類固醇的生物學(xué)作用膜的組成成分；特殊生物活性物質(zhì)的前體:膽汁酸[Bileacid]在腸道內(nèi)作為乳化劑（C17側(cè)鏈親水）使食物脂肪易于被脂肪酶所作用；各種類固醇激素是通過膽固醇C17側(cè)鏈的氧化形成的；維生素D由膽固醇轉(zhuǎn)化而來；固醇類物質(zhì)還有一定的抗炎癥作用；固醇的衍生物強(qiáng)心苷有治療心臟病的作用。

膽固醇及膽酸牛黃膽酸CholesterolDetermination

EnzymaticDetermination:CholesterolOxidase0-Dianisidine

Oxidized0-Dianisidine(Colorless)[鄰聯(lián)茴香胺](Browncolor)At440nm

SpectromerticAbsorptionStandardCurveofCholesterolCholesterolbyGLC(gas-liquidchromatography)1.Preparecholesterolbutyrate.2.AnalyzebyGLC. timeinGC-15min. sensitivity-10-7g.異戊二烯異戊二烯類化合物特別生物活性的脂

與貯藏脂及結(jié)構(gòu)脂質(zhì)相比，生物體存在一些數(shù)量很少、但有特殊而重要生物學(xué)活性的脂，包括數(shù)千種類固醇及大量的類異戊二烯化合物[Isoprenoids]，由異戊二烯單體合成，包括維生素A、D、E、K)，它們或作為生物色素、或作為酶的輔助因子、或作為電子載體、或作為細(xì)胞間信號。固醇類激素睪丸激素雌二醇醛甾[固]酮脫氫皮質(zhì)醇強(qiáng)的松可的松類固醇激素傳遞細(xì)胞間的信息

類固醇激素主要包括：雄性激素、雌性激素、腎上腺皮質(zhì)[adrenalcortex]激素、可的松[Cortisol]及醛甾酮[aldosterone]，都含有完整的類固醇母核。濃度低達(dá)10-9M，由某一特別組織產(chǎn)生，經(jīng)血液傳遞到靶組織，與受體蛋白高特異結(jié)合，引起基因表達(dá)及代謝的改變。

磷脂酰肌醇水解

產(chǎn)生胞內(nèi)信息

磷脂酰肌醇及其磷酸化的衍生物是所有真核生物細(xì)胞質(zhì)膜的成分，當(dāng)特定的胞外信號與細(xì)胞膜上的特異受體結(jié)合后，它們作為信息分子庫釋放到胞內(nèi)而起作用。脂質(zhì)作為細(xì)胞信號前列腺素(Prostaglandins,PG)

前列腺素是存在于機(jī)體各組織中的一種內(nèi)分泌素，可平衡機(jī)體內(nèi)環(huán)境，對人體健康、疾病預(yù)防有重要作用。各組織細(xì)胞合成和分泌的前列腺素，經(jīng)過血液循環(huán)，在肺、肝、腎等器官大部分被滅活而失去活性。前列腺素分為九個型，其實在人體內(nèi)還遠(yuǎn)不只這九型。九型用英文字母表示：即前列腺素（ＰＧ）Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ。根據(jù)五碳環(huán)結(jié)構(gòu)的不同又分成若干個型，再根據(jù)雙鍵數(shù)目的不同又分成了３個類，以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ來區(qū)分。前列腺素由

花生四烯酸合成Aspirin：乙酰水楊酸[解熱鎮(zhèn)痛藥]。Ibuprofen：布洛芬[異丁苯丙酸，抗炎、鎮(zhèn)痛藥]。前列腺素(Prostaglandins,PG)

二十碳脂肪酸的衍生物，由一個五碳環(huán)和兩條含7個和8個碳的碳鏈組成。花生四烯酸經(jīng)氧化、環(huán)化等生成三個系列的二十碳酸類化合物，即前列腺素、凝血惡烷(thromboxane)和白三烯(leukotriene)。PG可能有調(diào)節(jié)激素作用的功能，通過調(diào)節(jié)cAMP合成對多種組織發(fā)生作用，如分娩及月經(jīng)期間子宮的平滑肌收縮、對血流（醒-睡周期）作用、對腎上腺素及胰高血糖素的作用、對體溫（發(fā)熱）作用引起炎癥。前列腺素的藥用價值

前列腺素藥具有保護(hù)血管內(nèi)皮、擴(kuò)張血管、增加血流量、調(diào)整血栓素A2/前列腺素I2的比值、增加cAMP抑制血小板聚集、調(diào)整機(jī)體免疫功能、抗動脈粥樣硬化，臨床上用以治療血栓閉塞性脈管炎、動脈硬化閉塞癥、大動脈炎等組織缺血性疾病。

水溶性、半衰期短，脂質(zhì)體為載體的PGE1可控制釋放，顯著延長半衰期，具有藥物運(yùn)載系統(tǒng)的特點，對動脈病變部位產(chǎn)生靶向（Targeting）治療效果，對輸注靜脈無明顯刺激反應(yīng)，有更強(qiáng)的擴(kuò)張外周動脈血管的作用。類二十烷酸花生四烯酸白三烯類二十烷酸前列腺素凝血惡烷(thromboxane)

和白三烯(leukotriene)

凝血惡烷促使血小板聚集，導(dǎo)致血栓形成。白三烯引起過敏的“慢反應(yīng)”，與變態(tài)反應(yīng)和發(fā)炎有關(guān)，使肌肉收縮引起肺氣管縮小發(fā)生哮喘。

維生素A、D、K、E

是脂溶性維生素

維生素A、D、K、E是脂溶性維生素,屬于異戊二烯類化合物,調(diào)節(jié)生物體的代謝作用和一些重要的生理生化功能。-胡蘿卜素、VitamineAVitamineEVitamineK血脂

血漿中的甘油三酯和膽固醇，兩者都是疏水性物質(zhì),不能以游離的形式存在于血漿,必需與磷脂和蛋白質(zhì)等一起組成復(fù)合物才能在血液中被轉(zhuǎn)運(yùn)--脂蛋白。臨床所測定的TG和總膽固醇(TC)是血漿中所有脂蛋白中含有的甘油三酯和膽固醇的總和。一般把總膽固醇超過230mg/dL

(6.6mM），甘油三酯超過110mg/dL

(1.24mM）診斷為高脂血癥。

Lipoproteins

血液中的脂質(zhì)與蛋白質(zhì)一起運(yùn)輸構(gòu)成脂蛋白，包括乳糜微粒、極低密度脂蛋白、低密度脂蛋白及高密度脂蛋白，各類脂蛋白含有不同比率的膽固醇、甘油三酯、磷脂及蛋白質(zhì)。血漿脂蛋白的一般結(jié)構(gòu)外周載脂蛋白eg,apo-C磷脂膽固醇酯甘油三酯非極性脂類核心單層雙性脂類游離膽固醇（整合的）載脂蛋白eg,apo-B脂蛋白種類—電泳法乳糜微粒[chylomicron,CM]，電泳位置在原點、直徑最大、比重最小、含脂比例最大[98%]。-前脂蛋白，電泳出現(xiàn)在2-球蛋白處，直徑及含脂比例[90%]僅次于CM，比重大于CM，相當(dāng)于VLDL。-脂蛋白，電泳出現(xiàn)在-球蛋白處，直徑及含脂比例[70%]小于前兩者，相當(dāng)于LDL。-脂蛋白，電泳出現(xiàn)在1-球蛋白處，直徑及含脂比例[67%]次于前三者，比重最大，相當(dāng)于HDL。通過超離心分類脂蛋白極低密度脂蛋白[VLDL]，主要為甘油三酯，肝臟或小腸內(nèi)合成。食入大量脂肪或糖類可增加VLDL的合成。低密度脂蛋白[LDL]，血中60-70％的膽固醇是由低密度脂蛋白攜帶，將膽固醇由肝臟帶到周邊組織。LDL－膽固醇過高可引起的高膽固醇血癥，是冠狀動脈硬化和心臟疾病的危險因子，被稱為“壞”的的膽固醇。高密度脂蛋白[HDL]，血中20-30％的膽固醇由高密度脂蛋白運(yùn)送，將周邊組織的膽固醇帶回肝臟代謝。HDL－膽固醇愈高，患冠狀動脈心臟疾病的幾率愈低，被稱為“好”的膽固醇。Lipoproteins—超速離心法Lipoproteins:Chylomicrons(largestandleastdense)VLDL(verylowdensitylipo-)IDL(intermediatedensitylipoprotein)LDL(lowdensitylipoproteins)HDL(smallestinsize)LowDensityLipoproteins

(LDL)--Badcholesteroltransportscholesteroltothetissuesincludingcardiacarteriesbutinexcessiveamountspromotescholesterolaccumulationinthearterywallscomposedof25%Apoproteinand45%CholesterolHighDensityLipoproteins(HDL)GoodcholesterolMovescholesterolbacktotheliverIncidenceofCoronaryHeartDiseasebyHDLCholesterolLevelHDLmg/dL

IncidenceofCHDAllLevels MenWomen25 18%---25-34 10%17%35-44 10%5%45-54 5%5%55-64 6%4%65-742.5%1.4%75 0%2%WhatCausesHighCholesterol?Severalotherdiseases[specific