生物化學王鏡巖第三版

1、1,第二章　脂類（lipid）,第一節(jié)　引　言第二節(jié)　脂肪酸第三節(jié)　脂酰甘油類第四節(jié)　磷脂、糖脂、萜類和類固醇類第五節(jié)　脂蛋白第六節(jié)　細胞膜,2,第一節(jié)　引　言　 第79頁,一、脂質的定義二、脂質的分類　三、脂質的生物學作用,3,一、脂質的定義,是指那些低溶于水而高溶于非極性有機溶劑（乙醚、氯仿、石油醚苯等）的生物有機分子。共性是：脂溶性化學元素組成主要是： C. H. 0. N. P,4,二、脂質的分類,1.按化

2、學組成分：單純脂質：脂肪酸和醇形成。（脂、油、蠟）復合脂質：除含脂肪酸和醇外，尚含其它非脂成分。衍生脂質：如取代烴、類固醇、萜、脂溶性V等。結合脂：脂與糖或蛋白形成的脂多糖和脂蛋白。2.能否被堿水解：可皂化脂質不可皂化脂質（類固醇和萜）3.在水中和水界面的行為不同：非極性脂質極性脂質,5,脂質在空氣－水界面和水系統(tǒng)中自發(fā)形成的幾種常見結構,,6,,,7,三、脂質的生物學作用,1．貯存脂質：能量的主要貯存形式；抗低溫；

3、2．結構脂質：構成生物膜的骨架。3．活性脂質：是少量的細胞成分，具有專一的重要生物活性。,8,第二節(jié)　脂肪酸（fatty acid，F(xiàn)A）　第82頁,脂肪酸及種類必需多不飽和脂肪酸脂肪酸的結構特點脂肪酸的物理和化學性質,9,一、脂肪酸及種類,1.是一羧酸，少數(shù)以游離形式存在2.常見的脂肪酸：軟脂酸、硬脂酸、油酸3.根據(jù)脂肪酸碳鏈結構的不同（83頁表）飽和脂肪酸不飽和脂肪酸（1~4,少數(shù)有6個）含羥基和酮基的脂肪酸含

4、分支和環(huán)狀結構的脂肪酸表2－2,CH3－（CH2）n－COOH,10,二、必需多不飽和脂肪酸,動物不能合成亞油酸，必須從食物中才能獲得這種必需脂肪酸?！営退幔?,12－十八碳二烯酸）和　亞麻酸（9,12,15- 十八碳三烯酸）　　　　　　花生四烯酸　　　　　　　　　　　　　　　DHA（5，8，11，14-二十碳四烯酸AA）（ 4，7，10，13，16,19-二十二碳六烯酸）　　　　　　　　　　　是人的大腦發(fā)育、成

5、長的重要物質之一,,,,,11,練習題,糖原和支鏈淀粉結構上很相似,都由許多___組成.結構上的差別主要是糖原分子__、_　和_　_。纖維素分子是由　　　糖組成。瓊脂有哪些用途？　　　　　　人血液中含量最豐富的糖是__,肝臟中含量最豐富的糖是_　,肌肉中含量最豐富的糖　_。糖胺聚糖是一類含__和___的雜多糖,其代表性化合物有____、　　、　　、等。從人體營養(yǎng)角度考慮必需脂肪酸包括　、、、。,12,三、脂肪酸的結構特點,天然

6、脂肪酸幾乎都是偶數(shù)碳，多數(shù)在12－24碳，最常見的是16C和18C雙鍵數(shù)目一般為1~4個非共軛雙鍵系統(tǒng)、共軛雙鍵系統(tǒng)、順式與反式構型（多為順式）?！　。瑿H2－CH＝ CH－ CH2 －CH＝ CH － CH2－　?。瑿H2－CH＝ CH－ CH＝ CH － CH＝ CH －CH2－,13,幾種脂肪酸的立體結構,,14,1.溶解度:在水中的不同2.溶點：同等鏈長的不飽和的比飽和的溶點低，雙鍵愈多溶點低。順式比反式低。,四、脂肪

7、酸的物理和化學性質 87頁,植物中脂肪常溫下為液態(tài)稱油,動物脂常溫下為固態(tài)稱為脂。？,15,3.脂肪酸鹽與乳化作用,脂肪酸鹽： CH3－（CH2）n－COO－K＋去污劑：都是兩性分子，具有親水基和疏水基，是兩親化合物。乳化作用：88頁…油滴被裹上一層去污劑分子，處于微團中，油滴作為親水物體懸于水中而成乳膠。,16,幾種常用去污劑的結構　　　　87頁,脂肪酸鹽十二烷基硫酸鈉（SDS，人工合成）膽汁酸辛基葡糖苷脫氧

8、膽酸鈉聚乙二醇辛基苯基醚 (T riton X-100 ),17,去污劑在生化領域的應用,高濃度時能使蛋白變性。若高于臨界微團濃度時可使生物膜溶解；若低于臨界微團濃度時不引起蛋白質變性，能從膜中溶解膜結合蛋白，有利于進行膜蛋白分離純化；,18,第三節(jié)　三酰甘油（脂肪、真脂，fat）　第91頁,脂肪的組成及結構特點三酰甘油的化學性質,19,一、組成及結構特點,單脂酰甘油(MG)、二脂酰甘油(DG)、三脂酰甘油(脂肪，TG) R2

9、多是不飽和脂肪酸動、植物油脂中主要是三酰甘油（TG）自然界動植物油脂多為混酸甘油三酯、同酸甘油三酯的復雜混合物,20,二、脂肪的化學性質　　　第94頁,1.無色、無味的稠性液體或蠟狀固體。2.水解與皂化3.氫化和鹵化4.油脂酸敗、油脂干燥5.脂質過氧化作用,21,水解（在酸堿酶作用下均可發(fā)生）,皂化作用（saponification）：油脂的堿水解過程。皂化價：指完全皂化1克油脂所需的氫氧化鉀的毫克數(shù)稱為?！】捎迷砘禉z

10、測油脂的純度。其大小可推知脂肪中所含脂肪酸的平均相對分子質量。,22,氫化,應用：植物油?固態(tài)脂（氫化油）,,23,鹵化作用,碘值：指100g油脂鹵化時所能吸收碘的克數(shù)。根據(jù)油脂碘價的高低，可將油分為三類，干性油碘價在130以上半干性油在100~130之間不干性油在100以下,24,自動氧化,油脂酸敗　　　是油脂中不飽和脂肪酸分子雙鍵受空氣中氧的作用，逐漸發(fā)生了變化，產(chǎn)生一種難聞的臭味現(xiàn)象（光熱、濕氣、銅、鐵等促進行氧化）

11、酸敗程度用酸值表示：酸值是指中和1克油脂中游離脂肪酸所需的氫氧化鉀的毫克數(shù)。油脂干燥　　　含高度不飽和脂肪酸的油類(如桐油，亞麻油)經(jīng)空氣氧化后，可形成一層堅硬不溶而富于彈性的薄膜. 脂肪酸的不飽和程度愈高，愈容易形成氧化膜。,25,脂質過氧化作用　　　　96頁,脂質過氧化：指多不飽和脂肪酸或脂質的氧化變質，產(chǎn)生過氧化物。是活性氧參與的自由基鏈反應。自由基：共價鍵均裂而產(chǎn)生。含奇數(shù)價電子，反應性強，易反應生成穩(wěn)定分子，壽命短。（輻

12、射誘導，熱誘導，單電子氧化還原）活性氧自由基：O2 ? －　　H O2 ? 　　HOO ?　 ? OH　　1O2，、　化學性質活潑，能發(fā)生抽氧（氫）、歧化、化合、取代、加成等反應。自由基鏈反應：引發(fā)、增長和終止　100頁,－CH＝CH－CH2－CH＝CH－　　LH ＋ ? OH －?L? ＋ H2 O　　　 L? ＋ O2 －? LOO ? 　　LOO ? ＋ LH －? LOO H ＋ L? 　　　 L? ＋ L? －?

13、 L－ L,脂質過氧化物自由基、環(huán)過氧化物和環(huán)內過氧化物自由基斷裂生成各種醛類（丙二醛）、酮、羧酸和烴類。,26,脂質過氧化作用對機體的損傷 101頁,中間產(chǎn)物自由基導致蛋白質分子的聚合。終產(chǎn)物丙二醛導致蛋白質分子的交聯(lián)丙二醛可與蛋白質分子的氨基發(fā)生作用導致多肽鏈的鏈內交聯(lián)和鏈間交聯(lián)。醛類產(chǎn)物也能與蛋白質的巰基反應，使其失去生物活性。脂質過氧化對生物膜的損害：生物膜是生命系統(tǒng)中最容易發(fā)生脂質過氧化的場所。脂質過氧化與動脈粥樣

14、硬化脂質過氧化與衰老：脂褐素和黑色素組成。脂褐素：是氧化了的不飽和脂質、蛋白質和其他細胞降解物的聚合物，是在自由基、酶和金屬離子的參與下膜分子發(fā)生裂解和過氧化的結果。,27,幾種重要的抗氧化劑（antioxidant）,抗氧化劑 凡具有還原性性而能抑制靶分子自動氧化即抑制自由基鏈反應的物質稱為。超氧化物歧化酶（SOD） 歧化反應：O2 ? －　＋　2H＋?。?　H2O2＋O2　 H2O2 能穿透細胞膜進入細胞，產(chǎn)生

15、反應性極強的　 ? OH 　過氧化氫酶　　　　　2H2O2 －?　2H2O ＋O2　谷胱甘肽過氧化物酶（GSHPX）　　　　　2GSH ＋H2O2 －?　GSSH ＋ 2H2O維生素E（生育酚）,28,第四節(jié)　磷脂、糖脂、萜和類固醇　第103頁,磷脂糖脂萜和類固醇,29,一、磷脂（phospholipid）,指含磷酸基團的脂類，主要參與細胞膜系統(tǒng)的組成。少量存在于細胞的其它部分。甘油磷脂醚甘油磷脂鞘磷脂,30,1.甘

16、油磷脂組成與結構（磷酸甘油脂，L－ α－甘油磷脂）,結構通式:甘油＋脂肪酸＋磷酸＋X（其它）,X,極性頭部,非極性尾部,,31,磷脂酸（天然的屬于L-型Sn-甘油-3-磷酸）,,32,幾種常見甘油磷脂（pH7，104頁),,33,磷脂酰膽堿（卵磷脂，lecithin）,有防止脂肪肝形成的作用，食品工業(yè)上廣泛用作乳化劑。不溶于丙酮，溶于乙醚及乙醇。,34,磷脂酰乙醇胺(PE，腦磷脂),不溶于丙酮及乙醇，但溶于乙醚。與凝血有關。（凝血酶

17、致活由腦磷脂和蛋白質組成）,,,35,2.甘油磷脂的一般性質　第105頁,難溶于無水丙酮，用氯仿－甲醇混合液可從細胞和組織中提取磷脂。是兩親分子，在水中能形成微團和微囊。,36,二、糖脂　第110頁,糖脂：指糖（1或1以上個分子）通過其半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質連接的化合物。分為鞘氨醇糖脂甘油醇糖脂,37,,,38,三、萜和類固醇 110頁,一般不含脂肪酸屬不可皂化脂質，在生物體內含量不多，是重要的生物活性物質。,39,1.萜

18、　(terpene),屬于異戊二烯系脂類，不含脂肪酸，屬不皂化物?？煞譃椋簡屋?、雙萜、三萜、四萜、多萜。,40,2. 類固醇（甾醇，steroid）,核心結構：環(huán)戊烷多氫菲環(huán)大多數(shù)真核細胞膜中存在，也可游離或與脂肪酸成酯。,41,膽固醇(cholesterol),兩親特性使對膜中脂質的物理　狀態(tài)具有調節(jié)作用。與脂代謝、細胞膜結構、其它類固醇物質有關。動物體內固醇：膽固醇、7－脫氫膽固醇植物體內固醇：麥角固醇、谷固醇、豆固醇。,

19、42,第五節(jié)　脂蛋白（lipoprotein） 　第116頁,脂蛋白：是脂質與蛋白質非共價鍵結合而成。包括血漿脂蛋白和細胞脂蛋白載脂蛋白：脂蛋白中的蛋白質部分。在肝和小腸中合成并分泌的。大多數(shù)蛋白質的密度為1.3-1.4g/cm3脂質聚集體密度為 0.8-0.9g/cm3,43,一、血漿脂蛋白（脂蛋白復合體，117頁）,是脂類在血漿中的運輸形式。以疏水性脂類為核心圍繞著極性脂類和載脂蛋白組成。,44,血漿脂蛋白的結構,核心（疏

20、水脂）和外殼（極性脂和載脂蛋白）兩部分載脂蛋白質的主要作用是：117－118頁作為疏水脂質的增溶劑作為脂蛋白受體的識別部位（細胞導向信號）,45,血漿脂蛋白的分類（合成部位不同，所運的脂是有區(qū)別的）,乳糜微粒：小腸上皮細胞合成。極低密度脂蛋白(VLDL)：肝細胞合成。中間密度脂蛋白（IDL)低密度脂蛋白(LDL)：來自肝臟。高密度脂蛋白(HDL)：來自肝臟。,46,練習題,1. 卵磷脂是由___、__、 __、 和___組

21、成。2.所有的磷脂分子中都含有甘油基.3.要將膜蛋白分子完整地從膜上溶解下來，可以用 A.蛋白水解酶 　 B.脂肪酶 C.去垢劑 D.糖苷水解酶4.自然界中常見的不飽和脂酸多具有反式結構。5.不同來源的油脂溶點不同是因所含脂肪相對分子質量不同。6.脂類在血漿中是以　　　形式運輸。,47,第六節(jié)　細胞膜（plasma membrane，589頁 ),膜的化學組成與結構膜結構

22、特點膜的功能,48,一、膜的化學組成與結構,1.膜脂：主要是磷脂、固醇。2.膜蛋白：內在蛋白和外周蛋白3.膜糖類：糖脂和糖蛋白,甘油磷脂,是雙親媒性分子,49,二、膜結構特點及特性（流動鑲嵌模型，1972年）,1.膜結構的連續(xù)主體是極性的脂質雙分子層。2.膜蛋白分布不對稱性。3. 脂質分子之間或蛋白質組分與脂質之間無共價結合。4.膜蛋白和膜脂的流動性5.選擇性滲透作用,50,膜的流動性,相變溫度：指生物膜從液晶態(tài)轉變?yōu)槟z

23、狀態(tài)時的溫度。流動性取決于①不飽和脂肪酸含量及碳鏈長度②膽固醇含量（不改變相變溫度，但影響膜的流動性）膜質的流動性變化會影響膜蛋白的構象和功能。,51,固醇對膜流動性的影響　　　　591頁,在相變溫度以上：干擾脂酰鏈的旋轉，降低膜的流動性。在相變溫度以下：阻止脂酰鏈的有序排列，降低相變溫度，防止向凝膠化轉變，保持膜的流動性。,52,三、膜的功能,1.物質傳遞作用。2.保護作用。3.信息傳遞作用。4.細胞識別作用。5.能

24、量轉換作用（線粒體內膜和葉綠體類囊體膜）。6.蛋白質合成與運輸（糙面內質網(wǎng)膜）。7.內部運輸（高爾基體膜）。8.核質分開（核膜）。,53,,,54,思考題,常見的硬脂酸、軟脂酸和亞油酸、亞麻酸的結構特點？去污劑？乳化作用？必需多不飽和脂肪酸？雙親分子？脂肪、甘油磷脂結構通式，膽固醇的結構？卵磷脂和腦磷脂的分子組成？質脂過氧化作用？抗氧化劑？當生長在20度的細菌轉移到30度生長時，它們合成的膜脂?。?）是含飽和脂肪酸更多還