(生物学)脂类物质 43页

第四章脂类化学\n本章主要内容脂类的分类；脂肪的组成、结构和性质；复脂的组成、结构和性质；类脂的分类及作用。\n第一节概述脂类的定义、分类、生理功能\n脂类指存在于生物体中或食品中微溶于水，能溶于有机溶剂的一类化合物的总称。脂类主要包括脂肪（甘油三脂）和一些类脂质（如磷脂、甾醇、固醇、糖脂等）。脂类甘油三脂（甘油+脂肪酸），占95％左右类脂质（如磷脂、糖脂、固醇类物质）定义\n分类按照化学结构分类简单脂复合脂衍生脂甘油酯蜡，如蜂蜡磷脂类鞘脂类糖脂类脂蛋白固醇类类胡萝卜素类脂溶性维生素简单脂：脂肪酸与醇脱水缩合形成的化合物复合脂：脂分子与磷脂、生物体分子等形成的物质衍生脂：脂的前体及其衍生物\n脂类的生理功能1）储存能量、提供能量2）生物体膜的重要组成成分3）脂溶性维生素的载体4）提供必须脂肪酸5）防止机械损伤与热量散发等保护作用6）作为细胞表面物质，与细胞识别、种特异性和组织免疫等密切关系.\n第二节甘油酯脂肪酸甘油酯类型甘油三酯理化性质\n甘油酯的类型单甘油酯（Monoglyceride)二甘油酯（Diglyceride）三甘油酯（Glyceride）一、脂肪（甘油酯）\nHO1.TG结构CH2OOCHCH2OOC(CH2)nCH3H3C(CH2)nCOOC(CH2)nCH3HHHOHHOMGmonoglycerideDGdiglycerideTGTriglyceride\n2.脂肪酸脂肪酸是长的碳氢链的羧酸。不同脂肪酸之间的区别主要在于碳氢链的长度及不饱和双键的数目和位置。脂肪酸的命名：习惯命名法：如丁酸、棕榈酸，月桂酸、硬脂酸等。系统命名法：△－编码命名：从羧基端开始计算双键位置。ω－编码命名：从甲基端开始计算双键位置。α-亚麻酸C18:3ω3,6,9C18:39,12,15CH3CH2CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)7COOH36915129\n1）按照碳氢链的长度来分类短链：2－4C，如丙酸、丁酸中链：6－10C，如辛酸长链：12－26C，如花生四烯酸、油酸、亚油酸等。脂肪酸的分类2）按照双键数目来分类脂肪酸饱和脂肪酸：如软脂酸（C16：0）、硬脂酸（C18：0）不饱和脂肪酸（Unsaturatedfattyacids）（Saturatedfattyacids）单不饱和脂肪酸：如油酸多不饱和脂肪酸：如DHA、EPA、AA等\n天然脂肪酸的共性1）脂肪酸的碳链直链一元羧酸占绝大多数，并且几乎都是偶数碳2）双键的位置和构型绝大多数不饱和脂肪酸的双键是顺式构型，大多数多烯脂肪酸为非共轭体系，两个双键之间由一个亚甲基隔开。3）熔点：不饱和脂肪酸的熔点比同碳数的饱和脂肪酸的熔点低，双键越多熔点越低。4）分布：16碳和18碳的脂肪酸在油脂中分布最广，含量最多；人体中饱和脂肪酸最普遍的是软脂酸和硬脂酸，不饱和脂肪酸是油酸。高等植物和低等动物中，不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸。\n必须脂肪酸：生物体不能自身合成，必须由食物供给的脂肪酸，它包含两个或多个双键。严格意义上讲，必须脂肪酸为亚油酸和亚麻酸，但从广义上讲，生物体能合成，但合成量较少，还必须由食物补充的脂肪酸，也被认为是必须脂肪酸，如AA、DHA、EPA等。如果这些脂肪酸缺乏，会引起生物体生理机能的紊乱，导致疾病发生。3.重要概念非必须脂肪酸：生物体能自身合成，如生物体能自身合成饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸\n1）影响膜的特性必需脂肪酸作为机体组织细胞膜的重要组分，决定膜以及细胞接受信息的生物学特性。一些细胞通道如分泌、趋化性、信息传递和对微生物侵袭的敏感性也取决于膜的流动性。2）必需脂肪酸是类二十烷的前体物类二十烷是由二十碳多不饱和脂肪酸衍生产生的物质，主要有前列腺素、前列环素、凝血嗯烷、白三烯等，这些物质在体内具有广泛的生物学功能。3）必需脂肪酸能维持皮肤及其他组织对水分的不通透性必需脂肪酸不足时，水分迅速穿过皮肤。4）必需脂肪酸有利于胆固醇的溶解和转运胆固醇在体内以酯的形式运输，含必需脂肪酸的胆固醇酯溶解性更好，更容易被运输，前列腺素(PGE₁)能抑制胆固醇的生物合成和促进胆固醇的跨膜转运。必需脂肪酸的生物学功能\n几种热点脂肪酸——α-亚麻酸1）来源，大豆油，亚麻油等2）多种重要ω3脂肪酸的前体AA（花生四烯酸）1）来源：微生物2）视网膜的重要组成成分3）激素类物质的前体\n深海鱼油功能的发现（爱斯基摩人）海洋鱼油EPA＋DHA为20～30％深海鱼油中为什么有如此高含量的DHA/EPADHA是大脑灰质的重要成分EPA治疗和预防心血管疾病。在生物体内可由α-亚麻酸转化而来。几种热点脂肪酸——DHA/EPA\n二甘油三酯的理化性质：皂化反应酸败和酸值（酸价）卤化和碘价（碘化值）氢化作用甘油三酯的物理性质\n（一）甘油三酯的物理性质溶解度：水不溶性，也无形成高度分散的倾向，甘油二酯和甘油单酯含-OH，可形成高度分散态。熔点：由脂肪酸组成决定，随饱和脂肪酸数目及碳链长度的增加而增加。光学性质：甘油本身无光学活性，C1及C3的脂肪酸不同时，C2为不对称碳有光学活性。\n甘油三酯的酯键对酸碱敏感，可被水解，脂肪在KOH或NaOH条件下加热，可产生甘油和脂肪酸的钠或钾盐，这种盐被称为皂。水解1g甘油三酯所需KOH的mg数为皂化值。从皂化值的数量可略知混合脂肪酸或混合脂肪的平均相对分子量，平均相对分子量=3561000/皂化值。1.水解和皂化（二）化学性质\n油脂中不饱和双键与卤素发生加成反应，生产卤代脂肪酸，称为卤化作用。100g油脂所能吸收的碘的克数—碘价（碘化值），可以用来判断油脂中不饱和双键的多少。2.氢化与卤化\nNi的作用下，甘油酯中的不饱和双键可以与H2发生加成反应，油脂被饱和，液态变为固态，可防止酸败。\n脂肪长期暴露于潮湿闷热的空气中，受到空气的作用，游离脂肪酸被氧化、断裂生成醛、酮及低分子量脂肪酸，产生难闻的恶臭味，称之酸败。中和1g油脂中游离脂肪酸所消耗KOH的mg数称为酸值（酸价），可表示酸败的程度。酸值是衡量油脂品质的主要参数之一。一般酸值大于6的油脂不宜食用。3.氧化与酸败\n4.乙酰化反应：乙酰化是指脂类所含有羟基脂肪酸产生的反应，含羟基的甘油酯和醋酸酐作用生产乙酰化酯。脂肪的羟基化程度用乙酰价表示。乙酰价是中和由1g乙酰酯经皂化释放出的乙酸所需要KOH的毫克数\n生物体的蜡由长链的饱和及不饱和脂肪酸(14-16C)与长链的醇（16-30C）形成的酯，是蜂蜡的主要成分。蜡的熔点为60-80℃，较甘油酯的为高。三、蜡蜡因其防水性和坚硬度有广泛应用，脊椎动物一些皮腺分泌的蜡质保护它们的毛发和皮肤以保持它们的柔顺、润滑及防水；鸟类尤其水鸟由口腺分泌蜡质而使它们的羽毛不透水；一些热带植物被一层蜡质包裹以抵抗寄生物和水分的过分蒸腾。生物的蜡有一定的药学、化妆品及其他工业用途，如用于洗涤剂、油膏及擦光剂等。\n\n复合脂是脂和其它化合物的复合物。包括磷脂、糖脂、硫脂、脂蛋白等，其中最重要的是磷脂。第三节复合脂\n甘油磷脂：甘油、脂肪酸、磷酸和一分子氨基醇(如胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇)组成。鞘氨醇磷脂：以鞘氨醇代替了甘油。一、磷脂\n\n\n\n\n\n甘油磷脂的理化性质物理性质：白色蜡状，结构决定具有亲水亲油性质。化学性质：1）水解性：磷脂+H2O→甘油+脂肪酸+磷酸+含氮物2）氧化性：磷脂+O2→黑色过氧化物；3）酶解作用：\nPLA1PLA2PLCPLDPLB2PLB1磷脂酶(phospholipase,PLA)\n含有一个或多个糖残基的脂类。分为糖鞘氨脂和糖甘油脂。糖鞘氨脂也是神经鞘氨醇的衍生物，结构与鞘磷脂很相似，只是糖基代替了磷脂酰胆碱而与鞘氨醇的羟基结合。糖鞘氨脂分布很广，几乎所有的动物细胞都有，特别是神经细胞含量丰富。糖甘油脂是以甘油代替了鞘氨醇，在植物和细菌中含量较多。二、糖脂\n（1）细胞结构的刚性（2）抗原的化学标记血型抗原（3）细胞分化阶段可鉴定的化学标记（4）调节细胞的正常生长（5）授予细胞与其它生物活性物质的反应性倾向。\n（1）乳糜微粒，运输甘油三酯和胆固醇脂，从小肠到组织肌肉和脂肪组织。（2）极低密度脂蛋白VLDL在肝脏中生成，将脂类运输到组织中。（3）低密度脂蛋白，把胆固醇运输到组织。（4）高密度脂蛋白(HDL，1.063-1.210g/cm3)，也是在肝脏中生成，清除细胞膜上过量的胆固醇。血桨脂蛋白：血浆脂蛋白可以把脂类(三酰甘油、磷脂、胆固醇)从一个器官运输到另一个器官。三、脂蛋白\n萜类和固醇类化合物与前述的各类脂质不同，不含有脂肪酸，属于不可皂化脂质。但在生物体内这两类脂质也是以乙酸为前体合成的。它们在生物体内含量虽然不多，但不少是重要的活性脂质。萜类、固醇及前列腺素第四节类脂\n萜分子碳架可以看成是由两个或多个异戊二烯单位连接而成。可以头尾相连，也可以尾尾相连。形成的萜类可以是直链的，也可以是环状分子。可以是单环、双环和多环化合物。\n胆固醇及其衍生物胆固醇的分布及功能：脑及神经组织中，肝、肾、肾上腺、卵巢等都有合成固醇激素的腺体。胆固醇是生物膜的重要成分；胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素、维生素D等生理活性物质的前体。\n\n睾酮和雌甾醇分别是天然的雄性和雌性激素，有促进动物的发育、生长及维持性特征的作用。黄体酮使受精卵在子宫中发育，临床上用于治疗习惯性流产。也具有抑制脑垂体促性腺素的分泌，卵巢得不到促性腺素的作用，阻止了排卵，因而可用于避孕。\nTheEndThankyou