四川大學食品生物化學第4章脂類ppt課件

1、第四章第四章 脂類脂類 主要內容主要內容 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述Introduction） 第二節(jié)第二節(jié) 單純脂類單純脂類 第三節(jié)第三節(jié) 復合脂類復合脂類 第四節(jié)第四節(jié) 衍生脂類衍生脂類 第五節(jié)第五節(jié) 生物膜生物膜第一節(jié)第一節(jié) 脂類概述脂類概述一、脂類的概念一、脂類的概念脂類是生物體中所有能夠溶于脂類是生物體中所有能夠溶于有機溶劑的多種化合物的總稱。有機溶劑的多種化合物的總稱。它們的共同特性它們的共同特性1) 1) 不溶于水、易溶于乙醚、氯不溶于水、易溶于乙醚、氯仿、苯等非極性溶劑。仿、苯等非極性溶劑。 2) 2) 是脂肪酸與醇所組成的酯類。是脂肪酸與醇所組成的酯類。二、脂類具有重要的生物功能

2、二、脂類具有重要的生物功能 (1)是構成細胞膜的重要物質。是構成細胞膜的重要物質。(2) 脂類中的油脂是機體代謝所需燃料的儲脂類中的油脂是機體代謝所需燃料的儲存形式和運輸形式存形式和運輸形式(9.3kcal/g)。(3) 脂類物質也可以為動物機體提供溶于其脂類物質也可以為動物機體提供溶于其中的脂溶性維生素和必需脂肪酸。中的脂溶性維生素和必需脂肪酸。(4) 在機體表面的脂類物質有防止機體損傷在機體表面的脂類物質有防止機體損傷與防止熱量散發(fā)等保護作用。與防止熱量散發(fā)等保護作用。(5) 脂類作為細胞的表面物質，與細胞識別、脂類作為細胞的表面物質，與細胞識別、種特異性和組織免疫等密切相關。種特異性和組

3、織免疫等密切相關。脂類脂類單純脂類單純脂類復合脂類復合脂類衍生脂類衍生脂類?；视王ヵ；视王ハ炏灹字字侵⒘蛑侵?、硫脂萜萜 類類固醇類固醇類含有脂肪酸含有脂肪酸不含脂肪酸不含脂肪酸三、脂類的分類三、脂類的分類（可皂化脂類）（可皂化脂類）（不可皂化脂類）（不可皂化脂類）其他脂類其他脂類: :維生素維生素A A、D D、E E、K K等等單純脂類單純脂類由脂肪酸和醇類所形成的酯由脂肪酸和醇類所形成的酯v脂酰甘油酯最豐富的為甘油三酯脂酰甘油酯最豐富的為甘油三酯) )v蠟蠟16-16C16-16C以上的長鏈脂肪酸和以上的長鏈脂肪酸和16-30C16-30C的一元的一元醇或固醇）醇或固醇）CH2

4、O CR1R2COCHCH2O CR3甘甘 油油 三三 酯酯復合脂類復合脂類單純脂類的衍生物：除了含有脂肪酸和單純脂類的衍生物：除了含有脂肪酸和 醇醇外，還含有非脂分子的成分，包括：外，還含有非脂分子的成分，包括：v磷脂磷酸和含氮堿）磷脂磷酸和含氮堿）v糖脂糖）糖脂糖）v硫脂硫酸）硫脂硫酸）衍生脂類：由單純脂類或復合脂類衍衍生脂類：由單純脂類或復合脂類衍生而來或與它們關系密切。生而來或與它們關系密切。v萜類萜類( (異戊二烯脂類異戊二烯脂類) ) ：視黃醛、葉綠醇、胡蘿卜：視黃醛、葉綠醇、胡蘿卜素素v固醇類：膽固醇、麥角固醇固醇類：膽固醇、麥角固醇膽固醇膽固醇可皂化脂類：一類能被堿水解而產生皂

5、可皂化脂類：一類能被堿水解而產生皂脂肪酸鹽的稱為可皂化脂肪酸鹽的稱為可皂化脂類。脂類。不可皂化脂類：不能被堿水解而產生皂不可皂化脂類：不能被堿水解而產生皂脂肪酸鹽的稱為不可皂脂肪酸鹽的稱為不可皂化脂類。主要有不含脂肪酸化脂類。主要有不含脂肪酸的萜類和固醇類的萜類和固醇類一、三酰甘油一、三酰甘油1分子甘油和3分子脂肪酸結合成的酯，亦稱脂肪。二酰甘油；單酰甘油；第二節(jié) 單純脂類脂肪酸脂肪酸Fatty acids） v碳鏈為4-36碳的碳氫化合物的羧酸，這些碳鏈在一些脂肪酸中為飽和的不分支脂肪酸，而其他的則含有一個或多個雙鍵，也有一些含有三碳的環(huán)或含有羥基。v其中的亞油酸Linoleic acid）

6、、亞麻酸Linolenic acid和花生四烯酸Arachidonic acid為人體必需脂肪酸Essential fatty acids）。月桂酸花生酸豆蔻酸棕櫚油酸1、EPA(eicosapentaenoic acid)，二十碳五烯酸，二十碳五烯酸（5，8，11，14，17存在于魚油中；存在于魚油中；2、DHA(docosahexenoic acid)，二十二碳六烯酸，二十二碳六烯酸（4，7，10，13，16，19），存在于魚油中。），存在于魚油中。3、單不飽和脂肪酸的雙鍵也是有規(guī)律的，多在、單不飽和脂肪酸的雙鍵也是有規(guī)律的，多在C9-C10，其他雙鍵通常在，其他雙鍵通常在12和和15，多

7、不飽和脂肪酸，多不飽和脂肪酸的雙鍵幾乎從不相連接。的雙鍵幾乎從不相連接。脂肪酸組裝為穩(wěn)定聚集體脂肪酸組裝為穩(wěn)定聚集體（一甘油脂種類： 1、按脂肪酸種類分：飽和脂肪酸構成的酯； 如：軟脂酸(16C)、 硬脂酸(18C)。不飽和脂肪酸構成的酯； 如：油酸、亞油酸。 2、按熔點分： 常溫下為固態(tài)脂；如：動物脂肪。 常溫下為液態(tài)油；如：大多數(shù)植物油。單純甘油酯(simple glycerides)： 甘油酯中脂肪酸為同一脂肪酸?；旌细视王ixed glycerides）： 脂肪酸有兩種或兩種以上。（二性質：（二性質：1、水解和皂化：甘油三酯的酯鍵對酸堿敏感，可被水解，脂肪在KOH或NaOH條件下加熱

8、，可產生甘油和脂肪酸的鈉或鉀鹽，這種鹽被稱為皂。皂化1g甘油三酯所需KOH的mg數(shù)為皂化值，從皂化值的數(shù)量可略知混合脂肪酸或混合脂肪的平均相對分子量，平均相對分子量=3561000/皂化值。肥皂的作用是通過形成微小聚積物膠粒而溶解或分散水不溶性物質而達到去污的目的。 脂肪長期暴露于潮濕悶熱的空氣中，受到空氣的作用，游離脂肪酸被氧化、斷裂生成醛、酮及低分子量脂肪酸，產生難聞的惡臭味，稱之酸敗。中和1g油脂中游離脂肪酸所消耗KOH的mg數(shù)稱為酸值，可表示酸敗的程度。 2、酸敗作用：3、氫化和鹵化：、氫化和鹵化：氫化：氫化：Ni作用下，甘油酯中的不飽和雙鍵可以與作用下，甘油酯中的不飽和雙鍵可以與H2

9、發(fā)發(fā)生加成反應，油脂被飽和，液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，可防止酸敗。生加成反應，油脂被飽和，液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，可防止酸敗。 鹵化：油脂中不飽和雙鍵與鹵素發(fā)生加成反應，生產鹵化：油脂中不飽和雙鍵與鹵素發(fā)生加成反應，生產鹵代脂肪酸，稱鹵化作用。鹵代脂肪酸，稱鹵化作用。100g油脂所能吸收的碘的油脂所能吸收的碘的克數(shù)克數(shù)碘值，可以用來判斷油脂中不飽和雙鍵的多少。碘值，可以用來判斷油脂中不飽和雙鍵的多少。4、乙?；饔?、乙酰化作用油脂中含-OH的脂肪酸可與乙酸酐或其他?；瘎┳饔眯纬上鄳孽?，稱乙酰化作用。1g乙?；挠椭纸獬龅囊宜嵊肒OH中和時所需KOH的mg數(shù)即為乙?；?。以乙酰值大小，即可推知樣品含羥基的大小。單

10、純脂類單純脂類蠟蠟Waxes）-貯存能量及防水外貯存能量及防水外被被 v生物體的蠟由長鏈的飽和及不飽和脂肪酸生物體的蠟由長鏈的飽和及不飽和脂肪酸(14-16C)與長鏈的醇與長鏈的醇16-30C形成的酯，蜂蠟的主要成分。形成的酯，蜂蠟的主要成分。v蠟的熔點為蠟的熔點為60-80C，較甘油酯的為高。，較甘油酯的為高。v蠟因其防水性和堅硬度有廣泛應用，脊椎動物一些蠟因其防水性和堅硬度有廣泛應用，脊椎動物一些皮腺分泌的蠟質保護它們的毛發(fā)和皮膚以保持它們的皮腺分泌的蠟質保護它們的毛發(fā)和皮膚以保持它們的柔順、潤滑及防水；鳥類尤其水鳥由口腺分泌蠟質而柔順、潤滑及防水；鳥類尤其水鳥由口腺分泌蠟質而使它們的羽毛

11、不透水；一些熱帶植物被一層蠟質包裹使它們的羽毛不透水；一些熱帶植物被一層蠟質包裹以抵抗寄生物和水分的過分蒸騰。以抵抗寄生物和水分的過分蒸騰。v生物的蠟有一定的藥學、化妝品及其他工業(yè)用途，生物的蠟有一定的藥學、化妝品及其他工業(yè)用途，如用于洗滌劑、油膏及擦光劑等。如用于洗滌劑、油膏及擦光劑等。 一、磷脂(一) 甘油磷脂類組成： 磷酸化的頭部 + 三碳的甘油骨架 + 兩條脂肪酸鏈是生物膜的主要 組分。第三節(jié)第三節(jié) 復合脂類復合脂類構造：重要的磷脂：磷脂酰膽堿 卵磷脂磷脂酰乙醇胺 腦磷脂磷脂酰絲氨酸磷脂酰肌醇心磷脂性質：1脂溶性；2分子中不飽和脂肪酸易氧化；3一定條件下，磷脂可轉化4)雙親性（二鞘磷脂

12、鞘氨醇磷脂） 鞘磷脂的基本骨架是 鞘氨醇： 十八碳二元醇。 神經酰胺： 鞘氨醇+脂肪酸鞘磷脂的組成磷酸化的頭部（膽堿或乙醇胺），碳氫鏈一條來自鞘氨醇、另一條來源于脂肪酸。l鞘脂類是膜脂的第二大類脂，也有一個極性的頭鞘脂類是膜脂的第二大類脂，也有一個極性的頭和和2個疏水的尾，但分子中不含甘油。由一分子長個疏水的尾，但分子中不含甘油。由一分子長鏈的氨基二醇鞘氨醇，十八碳烯氨基二醇或鏈的氨基二醇鞘氨醇，十八碳烯氨基二醇或其一個分子的衍生物、一分子長鏈脂肪酸和一分其一個分子的衍生物、一分子長鏈脂肪酸和一分子極性的乙醇頭部組成，有時在極性的頭部為磷子極性的乙醇頭部組成，有時在極性的頭部為磷酸以酯鍵相連。

13、酸以酯鍵相連。l鞘氨醇分子的鞘氨醇分子的C1、C2、C3帶有功能基團帶有功能基團-OH、-NH2、-OH，與甘油磷脂中甘油的三個羥基在結構，與甘油磷脂中甘油的三個羥基在結構上相似，當脂肪酸與鞘氨醇的上相似，當脂肪酸與鞘氨醇的-NH2以酰胺鍵相連以酰胺鍵相連產生的物質為產生的物質為N-脂酰鞘氨醇脂酰鞘氨醇神經酰胺神經酰胺(ceramide)，與甘油二酯的結構相似，神經酰胺是鞘脂類化合與甘油二酯的結構相似，神經酰胺是鞘脂類化合物的結構單位共同前體）。物的結構單位共同前體）。兩性脂質的聚集體兩性脂質的聚集體 甘油磷脂、鞘脂類及固醇都不溶于水，把甘油磷脂、鞘脂類及固醇都不溶于水，把它們與水混合時，這些

14、具有親水基團的脂分它們與水混合時，這些具有親水基團的脂分子從水相環(huán)境聚合集成微小的脂分子聚子從水相環(huán)境聚合集成微小的脂分子聚積物成為獨立的相。脂質分子的聚積物包括積物成為獨立的相。脂質分子的聚積物包括有相互作用的疏水部分和與周圍水接觸的親有相互作用的疏水部分和與周圍水接觸的親水部分，脂質聚積物減少了暴露于水的疏水水部分，脂質聚積物減少了暴露于水的疏水部分并使水相表面達最小，可形成三種聚積部分并使水相表面達最小，可形成三種聚積物：微團物：微團(micelles)、雙分子層、雙分子層(bilayer)、脂、脂質體質體(liposome)。 二、脂蛋白是脂質和蛋白質的結合物，結合方式尚不清楚。1、細

15、胞脂蛋白生物膜是脂蛋白的重要所在地。線粒體和微粒體。2、血漿脂蛋白 運輸脂類的載體乳糜微粒極低密度脂蛋白低密度脂蛋白高密度脂蛋白極高密度脂蛋白一、萜類： 為異戊二烯的衍生物。 有：半萜：1個異戊二烯；單萜：2個異戊二烯；倍半萜：3個異戊二烯。 易聚合或雙鍵打開。 種類： 植物中芳香油類：樟腦油、檸檬油等。第四節(jié)第四節(jié) 衍生脂類衍生脂類異戊二烯類化合物異戊二烯類化合物香豆素泛醌質體醌多萜醇二、類固醇類 主要功能： 1膜的組分； 2作為激素起代謝調節(jié)作用； 3作為乳化劑膽汁鹽的前體、幫助脂類的消化吸收； 4維生素的組分； 5有抗炎作用；環(huán)戊烷多氫菲為基本結構：1234657891011121314

16、151716膽固醇睪酮雄性激素雌激素（一膽固醇（二類固醇類激素：類固醇激素的主要種類是雄性激素、雌性激素、腎上腺皮質adrenal cortex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10-9M，由某一特別組織產生，經血液傳遞到靶組織，與受體蛋白高特異結合，引起基因表達及代謝的改變。 三、必需脂肪酸與前列腺素：（一必需脂肪酸： 亞油酸(18C)； 亞油酸衍生物：花生四烯酸(20C) 亞麻酸(18C) ；必須脂肪酸：必須脂肪酸： 生物體不能自身合成，必須由食物供生物體不能自身合成，必須由食物供給的脂肪酸，它包含兩個或多個雙鍵給的脂肪酸，它包含

17、兩個或多個雙鍵 。嚴格意義。嚴格意義上講，必須脂肪酸為亞油酸和亞麻酸，但從廣義上上講，必須脂肪酸為亞油酸和亞麻酸，但從廣義上講，生物體能合成講，生物體能合成 ，但合成量較少，還必須由食，但合成量較少，還必須由食物補充的脂肪酸，也被認為是必須脂肪酸，如物補充的脂肪酸，也被認為是必須脂肪酸，如AA、DHA、EPA等。如等。如 果這些脂肪酸缺乏，會引起生果這些脂肪酸缺乏，會引起生物體生理機能的紊亂，導致疾病發(fā)生。物體生理機能的紊亂，導致疾病發(fā)生。非必須脂肪酸：生物體能自身合成，如生物體能自身非必須脂肪酸：生物體能自身合成，如生物體能自身合成合成 飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸W

18、HO推薦人類膳食用油脂脂肪酸標準模式：飽和脂推薦人類膳食用油脂脂肪酸標準模式：飽和脂肪酸：單不飽和脂肪酸：多不飽和脂肪酸肪酸：單不飽和脂肪酸：多不飽和脂肪酸1：1：1。其中，不飽和脂肪酸中的。其中，不飽和脂肪酸中的-6 脂肪酸與脂肪酸與-3脂脂肪酸之比為肪酸之比為4：1。重要概念重要概念1影響膜的特性影響膜的特性 必需脂肪酸作為機體組織細胞膜的重要組分，決定膜以必需脂肪酸作為機體組織細胞膜的重要組分，決定膜以及細胞接受信息的生物學特性。一些細胞通道如分泌、趨及細胞接受信息的生物學特性。一些細胞通道如分泌、趨化性、信息傳遞和對微生物侵襲的敏感性也取決于膜的流化性、信息傳遞和對微生物侵襲的敏感性也

19、取決于膜的流動性。動性。2必需脂肪酸是類二十烷的前體物必需脂肪酸是類二十烷的前體物 類二十烷是由二十碳多不飽和脂肪酸衍生產生的物質，類二十烷是由二十碳多不飽和脂肪酸衍生產生的物質，主要有前列腺素、前列環(huán)素、凝血嗯烷、白三烯等，這些主要有前列腺素、前列環(huán)素、凝血嗯烷、白三烯等，這些物質在體內具有廣泛的生物學功能。物質在體內具有廣泛的生物學功能。3必需脂肪酸能維持皮膚及其他組織對水分的不通透性必需脂肪酸能維持皮膚及其他組織對水分的不通透性 必需脂肪酸不足時，水分迅速穿過皮膚。必需脂肪酸不足時，水分迅速穿過皮膚。4必需脂肪酸有利于膽固醇的溶解和轉運必需脂肪酸有利于膽固醇的溶解和轉運 膽固醇在體內以酯

20、的形式運輸膽固醇在體內以酯的形式運輸 ，含必需脂肪酸的膽固，含必需脂肪酸的膽固醇酯溶解性更好，更容易被運輸，前列腺素醇酯溶解性更好，更容易被運輸，前列腺素(PGE1)能抑制膽固醇的生物合成和促進膽固能抑制膽固醇的生物合成和促進膽固醇的跨膜轉運。醇的跨膜轉運。必須脂肪酸的生物學功能必須脂肪酸的生物學功能幾種油脂的主要脂肪酸組成脂肪酸組成大 豆油葵花籽油玉 米油菜 籽油橄 欖油芝 麻油紅 花油棕櫚酸C16:0） 10.325.512.102.813.711.06.5硬脂酸C18:0） 4.194.11.901.32.505.22.4油酸C18:1,-9）22.9534.129.9023.871.1

21、041.213.1亞油酸C18:2, -6 ）52.2253.0254.5614.610.043.377.7 - 亞 麻 酸C18:3, -3) ）5.9 7.3 （二前列腺素： 結構相關的分子： 前列腺素、血栓素、白三烯。前列腺素的功能：1、誘發(fā)局部炎癥： 2、調節(jié)神經細胞間的突觸傳遞；3、可誘導睡眠。阿司匹林不可逆抑制前列腺素合酶（一膜功能：（一膜功能：v物質運輸；v保護作用；v信息傳遞；v細胞識別。第五節(jié)生物膜膜的生化特性膜的生化特性 膜不僅僅是被動的屏障，膜上含膜不僅僅是被動的屏障，膜上含有一系列的特化蛋白質啟動或催化一有一系列的特化蛋白質啟動或催化一定的分子事件；膜上的泵可以逆跨膜定

22、的分子事件；膜上的泵可以逆跨膜梯度移動運送特定的有機物和無梯度移動運送特定的有機物和無機離子；能量轉化器可以把一種形式機離子；能量轉化器可以把一種形式的能量轉化為另一種形式的能量；質的能量轉化為另一種形式的能量；質膜上的受體能夠感受胞外信號，并轉膜上的受體能夠感受胞外信號，并轉化為細胞內的分子事件?；癁榧毎麅鹊姆肿邮录?。（二膜組成與結構： 甘油磷脂； 鞘脂； 膽固醇組成。 具兩親性、 不對稱性、 流動性。1、膜脂主要由：2、膜蛋白1膜內在蛋白： 與脂雙層的疏水核心緊密相連；跨膜或不跨膜；在膜內不對稱分布。 內在蛋白只能作旋轉和側向運動。 2膜周邊蛋白： 分布在膜內或外表面。 在膜內表面，形成網(wǎng)

23、狀 的細胞骨架。3、膜糖類： 覆蓋在膜外表面，有些可連在脂質上如鞘糖脂，也可連在膜蛋白的多肽鏈上。 功能: 起保護作用； 細胞間的識別； 維持膜的不對稱。 硫酸腦苷脂脂雙分子層是基本的結構脂雙分子層是基本的結構脂類與水相共存時會迅速形成一種脂雙分子層結構脂類與水相共存時會迅速形成一種脂雙分子層結構而避開水的作用，生物膜的厚度電鏡測定為而避開水的作用，生物膜的厚度電鏡測定為5-8 nm是由是由3 nm的脂雙分子層和蛋白的厚度決定的，的脂雙分子層和蛋白的厚度決定的，所有證據(jù)都支持生物膜由脂雙分子層構成。所有證據(jù)都支持生物膜由脂雙分子層構成。膜脂對于脂雙分子層兩面是不對稱的，但盡管不對膜脂對于脂雙分

24、子層兩面是不對稱的，但盡管不對稱，也不象蛋白質，脂的不對稱不是絕對的。稱，也不象蛋白質，脂的不對稱不是絕對的。膜脂在不斷地流動膜脂在不斷地流動v雖然脂雙層結構的本身是穩(wěn)定的，但單個的磷脂和雖然脂雙層結構的本身是穩(wěn)定的，但單個的磷脂和固醇可在脂質平面內有很大的運動自由，它們的橫向固醇可在脂質平面內有很大的運動自由，它們的橫向運動很快，幾秒之內單個脂分子就可環(huán)繞紅細胞的一運動很快，幾秒之內單個脂分子就可環(huán)繞紅細胞的一周。雙分子的內部也是流動的，脂肪酸的碳氫鏈可通周。雙分子的內部也是流動的，脂肪酸的碳氫鏈可通過碳碳旋轉而不斷地運動。另外一種運動就是跨雙分過碳碳旋轉而不斷地運動。另外一種運動就是跨雙分

25、子層運動，即子層運動，即flip-flop。v膜流動的程度以來于脂的組成及溫度，低溫下的運膜流動的程度以來于脂的組成及溫度，低溫下的運動相對較少，脂雙分子層幾乎呈晶態(tài)類晶體、半晶動相對較少，脂雙分子層幾乎呈晶態(tài)類晶體、半晶體陳列；溫度升到一定高度時，運動增加，膜由晶體陳列；溫度升到一定高度時，運動增加，膜由晶態(tài)向液態(tài)轉變。流動鑲嵌模型。態(tài)向液態(tài)轉變。流動鑲嵌模型?？缒み\輸跨膜運輸所有生物細胞都要從環(huán)境獲得原材料為其生物合成和能量消耗所有生物細胞都要從環(huán)境獲得原材料為其生物合成和能量消耗，同時還需釋放其代謝物到環(huán)境中去。質膜可以識別并允許細，同時還需釋放其代謝物到環(huán)境中去。質膜可以識別并允許細胞所需物如糖、氨基酸、無機離子等進入細胞，有時這些成分胞所需物如糖、氨基酸、無機離子等進入細胞，有時這些成分進入細胞是逆濃度梯度的，即它們是被進入細胞是逆濃度梯度的，即它們是被“泵入細胞的，同樣泵入細胞的，同樣一些分子是被一些分子是被“泵出細胞的。很少有例外小分子物質的跨膜泵出細胞的。很少有例外小分子物質的跨膜是直接通過蛋白的，而是通過跨膜的通道是直接通過蛋白的，而是通過跨膜的通道channels）、載體）、載體(carriers)或泵或泵pumps）。）。 有些外周膜蛋白共價泊錨在膜脂上有些外周膜蛋白共價泊錨在膜脂上有些膜外周蛋白與膜脂有一個或