生物化學教學課件：2 lipids 脂

1主要內容脂質的生理作用脂質的定義和分類甘油三酯的結構甘油三酯的物理性質（溶解性、熔點、光學性質）甘油三酯的化學性質（水解、氫化、氧化）磷脂類（性質、結構和功能）脂蛋白（分類和功能）Chapter2Lipids2

魚油（EPA、DHA）http:///yinshi/nhjzt.htmhttp:///AmericanOilChemistsSociety20碳5烯酸（EPA）和22碳6烯酸（DHA）

3脂類物質的生理功能：①供能貯能②構成生物膜③協(xié)助脂溶性維生素的吸收，提供必需脂肪酸必需脂肪酸是指機體需要，但自身不能合成，必須要靠食物提供的一些多烯脂肪酸。（亞油酸和亞麻酸）④

保護和保溫作用。456142克豬排（帶2.54厘米厚脂肪）能量450千卡

脂肪中能量315總脂肪

35g

占日需量54%飽和脂肪13g

占日需量65%

113克豬排（不帶脂肪）能量230千卡

脂肪中能量0總脂肪

11g占日需量17%飽和脂肪4g

占日需量20%

看看脂肪給我們提供的能量：例17土豆加1湯匙黃油，1湯匙酸乳（142克）能量400千卡

脂肪中能量250千卡總脂肪28g

占日需量

43%飽和脂肪18g

占日需量

90%一般土豆（142克）能量150千卡

脂肪中能量0千卡總脂肪0g

占日需量

0%飽和脂肪0g

占日需量

0%看看脂肪給我們提供的能量：例28全脂奶（1杯）能量150千卡

脂肪中能量70千卡總脂肪8g

占日需量

12%飽和脂肪5g

占日需量

25%脫脂奶（1杯）能量90千卡

脂肪中能量0千卡總脂肪0g

占日需量0%飽和脂肪0g

占日需量0%看看脂肪給我們提供的能量：例3910脂類（脂質或類脂）定義：是一類低溶于水而高溶于

非極性溶劑的生物有機分子。如

烷烴(e.g.己烷)Fig.1

大多數(shù)脂質的化學本質：脂肪酸和醇所形成的酯類及其衍生物。Fig.2脂：室溫下為固體

油：室溫下為液體根據(jù)化學組成分類單純脂質：甘油三酯、蠟(Fig.3)復合脂質：磷脂、糖脂衍生脂質：取代烴、固醇類、萜類其他脂質（維生素A、D、E、K，脂多糖，脂蛋白）11Fig.11213Fig.2硬脂酸甘油酯的結構14Fig.3蠟151617棕櫚酸三十烷18

脂/油是主要的三酰甘油,通常又稱為甘油三酯.Fig.2三個脂肪酸與一個甘油為主干連接而成

甘油三酯的結構HO-CO-R1三個脂肪酸+CO-R3HO-HO-CO-R2OHOHOH甘油HCH2CH2COCCOCOOOO-R1三脂酰甘油-R2-R3HCH2CH2C一個手性碳和1-3?；Ⅲw結構比糖更簡單

可能存在多種取代基?；鵒R-C19脂肪酸結構脂肪酸鏈上的R基團通常是線形的碳氫鏈e.g.可以簡單表示為：CO-O-CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CO-O-20R基團結構多數(shù)R基團是烷烴基只有單鍵稱為飽和脂肪酸。如：軟脂酸，硬脂酸其它R基團是烯烴基1–6個雙鍵

帶有一個雙鍵的脂肪酸稱為單烯酸。如：油酸帶有兩個或兩個以上雙鍵的脂肪酸稱為多烯酸如：花生四烯酸CO-O-CO-O-21脂肪酸鏈表示法脂肪酸鏈用簡寫法表示N:M從化學反應比較活躍的一端對碳原子進行編號e.g.12:0表示含有12個碳，無雙鍵碳原子的數(shù)目雙鍵的數(shù)目CO-O-12345678910111222脂肪酸鏈表示法碳原子數(shù)目后面的符號

指出雙鍵的位置E.g.18:1

9

含有18個碳原子，在9-10碳原子之間有一個雙鍵181214161113151710135792468CO-O-23命名方案醫(yī)學界和營養(yǎng)學界的科學家們通常從相反的一端對碳原子進行編號這種命名法則用

來表示雙鍵位置e.g.分子可以表示成18:3

9,12,15,或是

18:3

181214161113151710CO-O-123456789181214161113151710CO-O-12345678924雙鍵構型

雙鍵可以是順式或者是反式的E.g.C=C順式R’R”HHC=C反式R”HHR’CO-O-順式CO-O-反式2526什么是反式脂肪酸（TransFattyAcid，TFA）順式反式27各國都對反式脂肪酸做了規(guī)定

2003年6月1日

丹麥市場上任何含TFA超過2%的油脂都被禁止銷售

2006年1月1日開始

美國食品藥物管理局（FDA）決定于使用新的食品標簽，要求在產(chǎn)品標簽上標識轉異構脂肪含量。

降低人造黃油中脂肪含量，用涂抹黃油代替硬黃油28系統(tǒng)命名

前綴表示碳原子數(shù)目

后綴表示不飽和度

“-anoic”表示飽和的

“-enoic”表示單不飽和的

“-adienoic”表示兩個雙鍵

“-atrienoic”表示三個雙鍵“-atetraenoic”表示四個雙鍵

29食物脂肪酸中的主要組分D9,1230必需脂肪酸亞油酸（ω-6）

γ-亞麻酸

花生四烯酸亞麻酸（α-亞麻酸）（ω-3

）

多不飽和脂肪酸（PUFA)EPA和DHA（ω-3

）

EPA—二十碳五烯酸

DHA—二十二碳六烯酸http:///home.html31甘油三酯的物理性質

（p33）溶解性熔點（與飽和度、鏈長的關系）光學活性3233甘油三酯的化學反應（p34-36）水解甘油三酯甘油二酯,甘油單酯,甘油+脂肪酸皂化(堿催化)酶水解(脂酶催化)酯交換(隨機反應)氫化不飽和脂類 飽和脂類

反式異構體氧化乳化H2OH234水解加入水使酯鍵斷裂CCH2CH2HCOOR1COOR3OCOR2sn-1sn-2sn-3又稱為脂肪水解發(fā)生在sn-1,sn-2,和/或sn-3

生成游離的脂肪酸巧克力35水解:皂化堿催化酯鍵斷裂CCH2CH2HCOOR1COOR3OCOR2sn-1sn-2sn-3OHCOR1O_甘油3個脂肪酸鹽COR1O_COR1O_CCH2CH2HOHOHHO+_稱為皂化用脂肪酸鹽做肥皂3Na+Na+Na+Na+36皂化值（p35）

完全皂化1克油脂所需氫氧化鉀的毫克數(shù)。碘值（p36）

在油脂的鹵化作用中，100g油脂與碘作用所需點多克數(shù)。酸值（p36）

中和1g油脂中的游離脂肪酸所需的氫氧化鉀的毫克數(shù)。皂化值、碘值、酸值常作為油脂鑒定的指標。37水解:脂酶也可被酶催化水解CCH2CH2HCOOR1COOR3OCOR2sn-1sn-2sn-3水解酶或脂酶天然存在植物和動物體內體內消化對不同的脂肪酸具有特異性更易水解sn-1

和sn-3最終形成甘油+3脂肪酸38水解:產(chǎn)物脂肪酸，甘油單酯和甘油二酯都具有雙親性和表面活性商業(yè)上可應用于生產(chǎn)食品和洗滌劑CCH2HOHOHOCOCOOCH2疏水端親水端_39水解:酯交換重新排列甘油三酯上?；倪^程水解除去脂肪酸通過酯化作用連接新的脂肪酸PPPOOO+OOOPPPOHOHOHOHOHOH+水解酯化H2OH2OPOO+OPP游離脂肪酸+改變營養(yǎng)和物理性質40化學作用或酶作用41拿在手中融在口中42可可脂替代品酶法酯交換的應用ADM公司＋NOVO公司2002大豆油天然可可脂是軟酯酰、硬酯酰甘油（POS）和二硬脂酰油酰甘油（SOS）混合物，具有特殊的熔點和晶體結構。棕櫚油＋硬酯酰酶法化學法43氫化作用在雙鍵上加氫CO-O-C=CR’R”HH反式不飽和CO-O-H2C

CH2HH催化劑C=CR’R”HHHH-C-C-HHR”R’飽和順式44氫化:產(chǎn)物三烯(3

雙鍵)人造黃油二烯(2

雙鍵)單烯(1

雙鍵)完全飽和(全部單鍵)ABC反應A>反應B>>反應C產(chǎn)生高熔點的甘油三酯

液體半固體用于人造黃油，花生醬、烘焙物品等在食品成分列表上要標明部分氫化的油或脂的含量45脂的氧化作用脂的氧化是自由基反應CO-O-CHH+H?CO-O-CH?表示成 RH R?+H?含有一個未配對電子46氧化反應的階段氧發(fā)反應的三個階段:引發(fā)RH R?+H?傳遞R?+O2

ROO?ROO?+RH ROOH+R?終止ROO?+ROO?

穩(wěn)定的

產(chǎn)物鏈反應速度很快;自動進行緩慢需要高含量的自由基和低濃度的O2RH:脂類ROOH:氫過氧化物ROO?:過氧自由基+R∑47氧化產(chǎn)物氫過氧化物的分解作用導致醛的產(chǎn)生如：E.g.乙醛、己醛、丙二醛不好的氣味(酸敗)氫過氧化物、己醛、丙二醛用來監(jiān)測氧化的程度魚油易被氧化(含大量的多不飽和脂肪酸)通過氫化作用除去大豆中的亞麻酸游離脂肪酸的反應速度比甘油三酯快sn-2反應速度比sn-1和sn-3慢48隔絕光、O2、低溫把油貯存于陰暗中不透光的容器螯合劑

(EDTA,檸檬酸)抗氧化劑使氧化作用進行緩慢的物質使脂氧化酶失效熱燙脂氧化的防止49生物體系的氧化作用發(fā)生在體內有益的和有害的氧化反應植物/動物含有天然的抗氧化劑阻止有害反應氧化的危害性：可能導致疾病

動脈粥樣硬化，癌癥，衰老，關節(jié)炎

機制？抗氧化劑補品-SOD過氧化氫酶、維生素E

討論簡要說明其機理50甘油磷脂p36甘油主鏈兩個羥基為脂肪酸酯化第三個羥基被磷酸酯化OCCOOOOOPOOX-如.X=-(CH2)2-N-CH3CH3CH3+膽堿磷脂酰膽堿（卵磷脂）如.X=-(CH2)2-NH3乙醇胺（膽胺）腦磷脂5152磷脂類的性質磷脂“頭部基團”是極性的，帶電的親水性脂肪酸“尾部”是非極性的疏水性分子因此具有獨立的性質兩親性分子具有表面活性在親水性和疏水性之間PX油水PX空氣水53大豆磷脂磷脂酰膽堿（卵磷脂）

結構、功能和應用

http:///yinshi/llzzt.htm

http:///xgzl.asp

大豆卵磷脂磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）磷脂酶5455神經(jīng)鞘磷脂磷酸膽堿神經(jīng)酰胺不飽和氨基多碳醇神經(jīng)鞘氨醇56神經(jīng)酰胺鞘磷脂鞘氨醇神經(jīng)節(jié)苷脂57其余脂類萜烯/類萜（p42）

含有異戊二烯單元類固醇

基本結構：環(huán)戊烷多氫菲實例e.g.檸檬烯

角鯊烯

薄荷醇胡蘿卜素膽固醇CH3CH3C=CCH3C=CHHHHHCH3H3CH3CCHCH2CH2CH2CHCH3CH3HO5859睪酮雌二醇皮質醇醛固酮強的松潑尼松60中效腎上腺皮質激素類藥物。具有抗炎、抗過敏、抑制結締組織增生等作用。用于急性嚴重細菌感染、嚴重過敏性疾病、各種血小板減少性紫癜、粒細胞減少癥、嚴重皮膚病、器官移植的免疫排斥反應、腫瘤治療及對糖皮質激素敏感的眼部炎癥等。

6162低密度脂蛋白(LDL)轉運膽固醇到組織高密度脂蛋白(HDL)將膽固醇運送出組織脂肪影響膽固醇的調節(jié)攝入含膽固醇的脂將使血漿中的膽固醇含量增高與脂的類型有關: 飽和=壞的

不飽和=中性/好的血漿膽固醇心血管疾病與血漿中膽固醇(serumcholesterol)的含量密切相關liverLDLHDLserum?63脂肪酸的類型取決于飽和/不飽和脂肪酸的類型膽固醇減少量

+-6:08:010:012:014:016:018:018:118:218:1(trans)膽固醇減少量

減少血漿中的膽固醇增加血漿中的膽固醇中性Dietschy(1998)64脂蛋白VLDL(30-80nm)乳糜微滴(75-1200nm)LDL(18-25nm)HDL(5-12nm)(VanceandVance,1996;?Elsevier)65LDL對HDL比例與心臟病發(fā)生危險性的關系LDL對HDL比例高于5:1（男人）；4.5:1（女人）時，

心臟病發(fā)生危險性增加！LDL對HDL比例小于5:1（男人）；4.5:1（女人）時，

心臟病發(fā)生危險性降低！66其余脂類前列腺素(prostaglandin,PG)：類二十碳烷，由20碳

PUFA衍生而成的。

--升高體溫、促進炎癥、調節(jié)血流進入特定器官、控制跨膜轉運、調整突觸傳遞、誘導睡眠、刺激分娩等。蠟：長鏈脂肪酸和長鏈羥基醇組成的酯

如蜂蠟：CH3(CH2)nCOCH2(CH2)mCH3n=24or26;m=28or30固體,防水O67生物膜化學p44生物膜（biologicalmembranes）

包括：細胞質膜(plasmmembranes)

細胞器膜(organellemembranes)它是將細胞或細胞器與周圍環(huán)境隔離的一層薄膜。生物膜的化學組成

生物膜的結構模型生物膜的功能

6869生物膜的化學組成

所有生物膜都是由脂質和蛋白質組成，有的膜還含有少量的糖類，構成糖蛋白或糖脂。特點：1.脂質和蛋白質的比例變化大

2.各組分在膜上分布具有不對稱性3.各種化學組分具有運動性和協(xié)同性70一、膜脂——以磷脂為主，其次是糖脂和膽固醇。

生物膜磷脂的主要作用：

a.為生物膜的骨架

b.為極性化合物的通透屏障