生物化學(xué)課件：第二章 脂類化學(xué)

第二章脂類化學(xué)

第二章脂類化學(xué)第一節(jié)：概述第二節(jié)：油脂的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第三節(jié)：磷酸甘油酯第四節(jié)：固醇類和萜類第五節(jié)：生物膜第一節(jié)概述一、脂類定義脂類（lipid）亦為脂質(zhì)或類脂，是一類低溶于水而高溶于非極性溶劑的生物有機(jī)分子。其化學(xué)本質(zhì)是脂肪酸和醇所形成的酯類及其衍生物。脂肪(fat,adipose)？油脂(grease)?脂類磷脂糖脂固醇脂單脂復(fù)脂脂油蠟脂蛋白二、分類根據(jù)脂類主要成分，可分為單酯和復(fù)酯。單酯是由各脂肪酸和醇構(gòu)成的酯；復(fù)酯是除含有脂肪酸和各種醇外，還含有其它成分的酯，如糖脂，脂蛋白等。三、脂類生理功能1.貯存能量（貯存脂質(zhì)）:每克脂肪氧化時(shí)可釋放出38.9kJ的能量，每克糖和蛋白質(zhì)氧化釋放的能量僅分別為17.2kJ和23.4kJ。2.細(xì)胞組分（結(jié)構(gòu)脂質(zhì)）:是生物膜等的重要組成成分。3.活性脂質(zhì):固醇類、萜類是一些激素和維生素等生理活性物質(zhì)的前體；脂類（糖脂）與信息識(shí)別、種特異性、組織免疫有密切的關(guān)系。4.保護(hù)作用:維持體溫、防止機(jī)械碰撞和水分蒸發(fā)等。5.人類的某些疾病如動(dòng)脈粥樣硬化、脂肪肝和酮尿癥等都與脂類代謝紊亂有關(guān)。第二節(jié)油脂的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)一、甘油脂(glyceride)的結(jié)構(gòu)

油脂是油（液體）和脂（固體）的總稱。從化學(xué)結(jié)構(gòu)來看均為甘油和脂肪酸所組成的酯。常見的是三酰甘油（或甘油三酯）。

若3個(gè)脂肪酸相同者稱為單純甘油酯，不同者稱為混合甘油酯。自然界多為混合三酰甘油的混合物。甘油三酯為中性酯，其C2常為手性碳原子，具有D-型和L-型。油脂結(jié)構(gòu)通式*1.甘油（丙三醇）無色無臭的粘稠液體，溶于水和乙醇，不溶于其他有機(jī)溶劑。2.脂肪酸

含有1個(gè)烴基（含3～33個(gè)C原子，多數(shù)含有12～20個(gè)C）和末端1個(gè)羧基的有機(jī)羧酸，自然界的脂肪酸多為直鏈。油脂中脂肪酸的特點(diǎn)：在高等動(dòng)植物體內(nèi)主要是C12以上的高級(jí)脂肪酸，多含偶數(shù)C原子；烴鏈有飽和和不飽和的，也有取代基；常見飽和的：軟脂酸(C16)和硬脂酸(C18)；不飽和的：油酸、亞油酸、亞麻酸；含單不飽和脂肪酸（單烯酸）的雙鍵位置一般在C9～C10間，多不飽和脂肪酸（多烯酸）常間隔3個(gè)碳原子出現(xiàn)一個(gè)雙鍵；不飽和脂肪酸具有順反異構(gòu)現(xiàn)象，天然的多為順式異構(gòu)體。用于調(diào)整人體的各種機(jī)能，排除人體內(nèi)多余的“垃圾”。一旦缺少，引發(fā)前列腺炎癥，高血脂、高血壓、血栓病、動(dòng)脈粥樣硬化，風(fēng)濕病，糖尿病，皮膚粗糙、加速衰老等系列疾病。反式脂肪酸（TransFat)食物油炸食品，如方便面、薯片、薯?xiàng)l等；含有油脂尤其是人造油脂的加工食品，如方便湯、冷凍食品（如湯圓）、烘焙食物（如餅干等）、各種即沖型糊粉狀食品（如粉狀麥片、椰子粉、芝麻糊粉等），以及各種奶油糖、花生醬、巧克力醬；起酥面包里含“起酥油”，低檔巧克力含“代可可脂”，一些面包和酥點(diǎn)中含“麥琪淋”，微波爐爆米花和一些膨化食品中都含有氫化植物油；珍珠奶茶、咖啡伴侶主料之一就是植脂末，主要成分是含反式脂肪的氫化油；各種高度加工食品和煎炸食品；食用反式脂肪酸的危害

降低記憶力，導(dǎo)致動(dòng)脈硬化對(duì)可以促進(jìn)人類記憶力的一種膽固醇具有抵制作用；提高低密度脂蛋白膽固醇（一種有害的膽固醇）。它比飽和脂肪酸更有害，能降低高密度膽固醇（一種有益有膽固醇）。增加血液粘稠度和凝聚力，導(dǎo)致血栓形成攝食占熱量6%反式脂肪酸的人群的全血凝集程度比攝食占熱能2%的反式脂肪酸人群增加。影響嬰幼兒生長發(fā)育使胎兒和新生兒更易患上必需脂肪缺乏癥，影響生長發(fā)育；對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育產(chǎn)生不良影響，抑制前列腺素的合成，干擾嬰兒生長發(fā)育。

促進(jìn)Ⅱ型糖尿病的發(fā)生易引發(fā)冠心病等心臟病影響男性生育能力容易發(fā)胖食用反式脂肪酸的危害

WHO建議每人每天的攝取量不超過攝取的總熱量的1%，大約相當(dāng)于2克。而一份炸薯?xiàng)l的反式脂肪酸含量大約5克。脂肪酸飽和脂肪酸：軟脂酸（16C）、硬脂酸（18C）。不飽和脂肪酸含1個(gè)雙鍵（油酸）含2個(gè)雙鍵（亞油酸）含3個(gè)雙鍵（亞麻酸）含4個(gè)雙鍵（花生四烯酸）不同脂肪酸間的區(qū)別在于碳?xì)滏湹拈L度及不飽和雙鍵的數(shù)目和位置。必需脂肪酸亞油酸和亞麻酸分別是AA和DHA的前體。必需脂肪酸由于人類缺乏合成Omega3和Omega6位置雙鍵的能力，因此只能從膳食中獲得。Omega3的前體亞麻酸和Omega6的前體亞油酸為必需脂肪酸。亞油酸和亞麻酸分別是AA和DHA的前體。DHA對(duì)于腦細(xì)胞，特別是腦的神經(jīng)傳導(dǎo)和突觸的生長發(fā)育有重要作用。當(dāng)缺乏DHA時(shí)，腦細(xì)胞形成出現(xiàn)故障，可能引起腦細(xì)胞的死亡，信息不能順利傳遞，使人的智力、記憶、思維、判斷等活動(dòng)難以正常進(jìn)行。DHA俗名腦黃金，學(xué)名二十二碳六烯酸(DocosahexaenicAcid)，屬Omega3族長鏈多元不飽和脂肪酸。大量存在于人腦細(xì)胞中，是人腦細(xì)胞的重要組成成分。占大腦脂肪酸的25-33%。DHA對(duì)大腦活動(dòng)、脂肪代謝、胎兒生長、嬰幼兒智力發(fā)育及免疫功能有極大影響，DHA被稱為“高智商因子”。缺乏時(shí)可引發(fā)如生長發(fā)育遲緩、皮膚異常鱗屑、不育、智力障礙等一系列癥狀。DHA有預(yù)防近視和改善視力的作用。如果婦女妊娠期膳食中缺乏DHA，可能會(huì)導(dǎo)致胎兒失明。容易氧化→腥臭味的胺類物質(zhì)AA（或ARA）學(xué)名二十碳四烯酸（ArachidonicAcid，AA或ARA），又名花生四烯酸，屬Omega6族長鏈多元不飽和脂肪酸。廣泛存于人類腦細(xì)胞和神經(jīng)末梢。人體含量最豐富,最為活躍和最必需的一種多不飽和脂肪酸。人類大腦的60%是由腦結(jié)構(gòu)脂構(gòu)成,而AA就約占腦結(jié)構(gòu)總量的40%-50%.AA是人體大腦和視神經(jīng)發(fā)育的重要物質(zhì)，對(duì)提高智力和增強(qiáng)視敏度具有重要作用。AA具有酯化膽固醇、增加血管彈性、降低血液粘度、調(diào)節(jié)血細(xì)胞功能等一系列生理活性。對(duì)預(yù)防心血管疾病、糖尿病和腫瘤等具有重要功效。在孕晚期及新生兒期，DHA和AA迅速集中在大腦中，人體視網(wǎng)膜的感光體內(nèi)也有豐富DHA，主要通過胎盤或母乳來提供。供給適當(dāng)DHA和AA是必需的，尤其早產(chǎn)兒及無母乳者更為重要。DHA最佳食物來源是魚類，且蛋白質(zhì)屬于優(yōu)質(zhì)蛋白，利于人體吸收。孕婦及老年人應(yīng)常吃，每周不少于三次。DHA特別容易被氧化，其氧化產(chǎn)物與氨基化合物結(jié)合，生成具有強(qiáng)烈腥臭味的胺類物質(zhì)，魚腥味就是這樣產(chǎn)生的。因此，魚腥味的產(chǎn)生，是DHA氧化變質(zhì)信號(hào)，并不是添加DHA標(biāo)志。當(dāng)選購添有DHA配方奶粉時(shí)，要注意嘗奶粉味道，看產(chǎn)品是否出現(xiàn)魚腥味？若魚腥味過重，說明DHA已被氧化，就不要再喂寶寶了。亞油酸(LA)和亞麻酸(ALA)在母乳中比例為5～15:1二、油脂的性質(zhì)1.物理性質(zhì)無色無味，液體或固體，呈中性，比重小于1g/cm3(一般為0.91～0.94間）；一般不溶于水而溶于丙酮、氯仿等非極性溶劑。無明確熔點(diǎn)。脂肪酸烴鏈的長度和不飽和度對(duì)其性質(zhì)影響很大：溶解度熔點(diǎn)粘度沸點(diǎn)碳原子數(shù)增加：↓↑↑↑不飽和度增加：↑↓↓↓在有乳化劑的存在下可與水形成穩(wěn)定的乳狀液；乳化劑是一種表面活性物質(zhì)，能降低水和油兩相界面處的表面張力。凡能使兩種或兩種以上互不相溶的液體(如油和水)能均勻地分散成乳狀液(或稱乳濁液)的物質(zhì)。

油脂在乳化劑（如膽汁酸鹽、肥皂）的作用下變成細(xì)小顆粒而均勻分散在水中形成穩(wěn)定乳化液的過程。脂肪需乳化后才能被腸壁細(xì)胞吸收。日常生活中，以肥皂為乳化劑，去除油污就是乳化作用。攪拌乳化作用(emulsification)2.化學(xué)性質(zhì)（1）水解與皂化(saponification)

所有油脂能在堿、酸或脂肪酶作用下水解為脂肪酸和甘油。

C3H5(OCOR)3+3H2O→3RCOOH+C3H5(OH)3

脂肪脂肪酸甘油其中酸水解可逆，堿水解不可逆，會(huì)生成脂肪酸鹽(肥皂)。油脂的堿水解作用稱為皂化作用，生成物為鉀鹽或鈉鹽。皂化作用對(duì)油脂的分析鑒定極為重要。皂化價(jià)（值）完全皂化1克油脂所需的KOH的毫克數(shù)。

可推知脂肪中所含脂肪酸的平均分子量(反比關(guān)系）。測(cè)定皂化值可檢測(cè)油脂質(zhì)量（是否摻有其他物質(zhì)），可檢測(cè)油脂的水解程度，可指示將油脂轉(zhuǎn)化為肥皂所需的堿量。

（2）加成反應(yīng)油脂分子中的不飽和雙鍵可與氫或鹵素發(fā)生加成反應(yīng)，也稱氫化或鹵化反應(yīng)。碘值：在鹵化作用中，100克油脂與碘作用所需碘的克數(shù)。

碘值可表示油脂中脂肪酸的不飽和度。碘值越大，油脂的不飽和度越大。還可根據(jù)碘值變化來指示氫化反應(yīng)進(jìn)行的程度。加成反應(yīng)的結(jié)果使不飽和的轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡椭舅?。氫化作用通常使液體油脂變成固體油脂。食品工業(yè)就是用此原理將棉籽油等植物油制造為人造牛油、人造奶油等。采用鹵化反應(yīng)可以制造特種脂肪。液體油脂不便運(yùn)輸，易酸敗，海產(chǎn)油脂還有臭味，可通過氫化或鹵化加以改善。

例：純橄欖油樣品與碘反應(yīng)，680毫克油脂吸收578毫克碘。求樣品分子中含多少雙鍵？該樣品的碘價(jià)是多少？橄欖油的分子量是884。（3）酸?。╮ancidity）與氧化作用

油脂長時(shí)間暴露在空氣中，會(huì)產(chǎn)生難聞氣味，這種現(xiàn)象稱為酸敗。化學(xué)本質(zhì)是油脂中不飽和脂肪酸的雙鍵與分子氧作用產(chǎn)生過氧化物，繼續(xù)分解產(chǎn)生低級(jí)醛、酮、酸或衍生物，這些物質(zhì)使油脂產(chǎn)生臭味。光、熱、濕氣可加速油脂酸敗。另一原因是微生物或脂肪酶可油脂水解成低級(jí)脂肪酸，繼續(xù)氧化最后產(chǎn)生低級(jí)酮。油脂酸敗程度可用酸值來表示。酸值：指中和1克油脂中的游離脂肪酸所需KOH的mg數(shù)?？捎脕肀硎居椭钠焚|(zhì)。

為防止酸敗，在油脂儲(chǔ)藏和運(yùn)輸中可采取真空、充氮、避光冷藏、防止微生物、添加抗氧化劑等措施。有利方面：含高度不飽和脂肪酸的油類（如桐油、亞麻酸）經(jīng)空氣氧化后形成一層堅(jiān)硬不溶的薄膜，如油漆、涂料中的干性油。第二節(jié)甘油磷酸酯甘油磷酸酯是一類含有磷酸的脂類，與鞘磷脂（合即為磷脂，phospholipid）共同參與細(xì)胞膜系統(tǒng)的組成。一、磷酸甘油酯的結(jié)構(gòu)又稱甘油磷脂或磷脂，由甘油、脂肪酸、磷酸和含氮堿性化合物（膽堿或膽胺）等組成。結(jié)構(gòu)通式為：CH2OCOR1R2OCOCHCH2—O—P—O—XO-OR1:飽和脂肪酸R2：不飽和脂肪酸X：膽堿，膽胺，絲氨酸，肌醇等若C1上－OH以醚鍵與長鏈烷烴相連，形成的甘油磷脂即為縮醛磷脂。磷脂中甘油的命名原則（立體專一編號(hào)，Sn表示）：

C1～C3順序不能顛倒，C2上的-OH基一定放在左邊，位于C2上的為C1,位于C2下的為C3，這就是Sn編號(hào)，寫在化合物名稱的前面。天然存在的磷酸甘油酯均為L-型和Sn－甘油－3－磷酸。極性，易溶于水稱極性頭，親水端非極性，不易溶于水稱非極性尾，疏水端

磷脂分子含有極性頭部和非極性的尾部，在水相中自發(fā)形成脂質(zhì)雙分子層，這對(duì)構(gòu)成生物膜結(jié)構(gòu)尤為重要。

磷脂酶A1和A2分別特異地催化甘油磷脂中C-1和C-2位置酯鍵的水解。由于磷脂酶A2作用產(chǎn)生高濃度的溶血磷脂可能會(huì)破壞細(xì)胞膜，蛇毒及蜂毒是磷脂酶的最好來源，因此往血管注射蛇毒會(huì)導(dǎo)致威脅生命的溶血（紅細(xì)胞膜裂解）。磷脂酶C催化甘油和磷酸之間的鍵的水解，生成二酰甘油和磷酸（膽）堿。磷脂酶D催化甘油磷脂生成磷脂酸和（膽）堿。二、磷脂酰膽堿（PC）

又稱卵磷脂，它是分布最廣的一種磷脂。組成：磷脂酸和膽堿。R1多為飽和脂肪酸，R2是不飽和脂肪酸，X位為膽堿（強(qiáng)堿性），－CH2CH2N+(CH3)3。性質(zhì)：白色蠟狀固體，暴露在空氣中極易吸水變成黑色膠狀物。不溶于丙酮，溶于乙醚和乙醇。兩性(親水，親油）,極性頭部是膽堿。含有磷酸的酸性和膽堿的堿性。分布與功能：在蛋黃、腦、精液、腎上腺和紅細(xì)胞中含量最高；在血漿中作為脂蛋白的主要成分，運(yùn)輸脂類和膽固醇。

卵磷脂的水解產(chǎn)物卵磷脂的磷脂酶A1水解產(chǎn)物是溶血卵磷脂和脂肪酸R1；磷脂酶A2水解卵磷脂，產(chǎn)物是溶血卵磷脂和脂肪酸R2；用磷脂酶C水解卵磷脂，產(chǎn)物是甘油二酯和磷酸膽堿；用磷脂酶D水解卵磷脂，產(chǎn)物為磷脂酸和膽堿。三、磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰絲氨酸（PS）

磷脂酰乙醇胺又稱腦磷脂，分子結(jié)構(gòu)中X位為膽胺（乙醇胺），－CH2CH2NH3+

,堿性較膽堿弱。X位為絲氨酸，則為磷脂酰絲氨酸或絲氨酸磷脂，－CH2CHCOOHNH3+。組成：磷脂酸和膽胺（乙醇胺）；磷脂酸和絲氨酸。乙醇胺屬伯胺，絲氨酸為氨基酸。性質(zhì)：白色蠟狀固體。不溶于乙醇溶于乙醚，借此可以將腦磷脂和卵磷脂區(qū)分開來。極性頭部是乙醇胺，絲氨酸。與血液凝固有關(guān)。分布與功能：在腦組織和紅細(xì)胞中含量豐富，此外在植物種子和子葉中含量也很豐富。其作用與卵磷脂相似。四、肌醇磷脂（PI）

組成：磷脂酸和肌醇。X位為肌醇即環(huán)己烷六醇，第4，5位常發(fā)生磷酸化，生成4-磷酸肌醇磷脂，5-磷酸肌醇磷脂，或4，5-二磷酸肌醇磷脂。

性質(zhì)：極性頭部是磷酸化肌醇。

分布與功能：磷脂酰肌醇和其它磷脂共存于生物體內(nèi)，腦組織中較豐富。4，5-二磷酸肌醇磷脂水解后生成三磷酸肌醇，在生物體內(nèi)的信息傳遞中起重要作用。

五、心磷脂

即二脂酰甘油，以甘油為橋?qū)蓚€(gè)磷脂酰基連接起來，即甘油的第1、3位羥基被兩個(gè)磷脂酰基取代。心磷脂是唯一有抗原性的脂類。在心肌線粒體的內(nèi)膜中含量豐富，在植物和細(xì)菌的細(xì)胞中也有發(fā)現(xiàn)。六、神經(jīng)鞘磷脂為一種不含甘油的磷脂，其醇基部分是一種不飽和的帶有氨基的多碳醇，稱為神經(jīng)鞘氨醇。

CH3(CH2)12—CH＝CH—3CH—2CH—1CH2OH

∣∣

OHNH2

神經(jīng)鞘磷脂：脂肪酸借酰胺鍵與C2上的氨基結(jié)合，C1上的羥基與磷酸膽堿連接而成。性質(zhì)：是白色晶體，對(duì)光、空氣穩(wěn)定，溶于熱乙醇，不溶于丙酮和乙醚。

分布與功能：大量存在神經(jīng)組織和腦組織中中，且脾、肺臟及血液中也存在。鞘磷脂是動(dòng)物細(xì)胞膜的成分，與神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)有關(guān)。第三節(jié)固醇類和萜類兩類不含脂肪酸，都不是脂類化合物，常與油脂共存，才歸入脂類。一、固醇類

又稱甾醇，是環(huán)戊烷多氫菲的衍生物。結(jié)構(gòu)共性：C3上常有一羥基或酮基，C10和C13有一甲基，C17上常有側(cè)鏈；C4-C5和C5-C6間常是雙鍵。差別：B環(huán)(C5～C10)中雙鍵位置、數(shù)目及C17上側(cè)鏈結(jié)構(gòu)不同。膽固醇(cholesterol)結(jié)構(gòu)：C5和C6間為雙鍵，C17上的側(cè)鏈為異辛醇，C3位羥基與脂肪酸結(jié)合形成膽固醇酯。性質(zhì)：白色晶體，易于結(jié)晶，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑；不導(dǎo)電，是神經(jīng)傳導(dǎo)良好的絕緣體。分布：脊椎動(dòng)物細(xì)胞膜成分，在神經(jīng)組織中，含量豐富，其次是血液、膽汁、肝、腎、皮膚。功能：與神經(jīng)興奮傳導(dǎo)有關(guān)，參與血漿蛋白合成和脂肪代謝，維持生物膜的透性和絕緣性，是許多物質(zhì)的前體，如膽酸和固醇類激素。

但膽固醇含量過高易引起膽結(jié)石、動(dòng)脈硬化、心肌梗塞等病。非極性尾極性頭膽固醇雄性激素可的松(激素)維生素D膽固醇2.膽酸、膽汁酸及衍生物

膽酸為膽固醇衍生的一類固醇酸。固醇酸包括膽酸、脫氧膽酸、鵝脫氧膽酸和石膽酸等，通稱為膽汁酸。它們可與甘氨酸、?；撬岷团；悄懰嵋噪逆I結(jié)合生成結(jié)合型膽汁酸或膽汁酸鹽，是膽汁主要成分，也是膽汁苦味的主要因素。膽汁酸鹽（膽鹽）是水溶性的乳化劑，可使脂肪乳化，促進(jìn)脂肪消化吸收。3.其它固醇類在大豆中存在有大豆固醇，在麥芽中有麥固醇，均是植物細(xì)胞的重要組分。在酵母菌和霉菌中，存在有麥角固醇，麥角固醇在紫外線照射下可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D2，是一種抗佝僂病的維生素。二、萜類

是異戊二烯的衍生物，在構(gòu)成萜時(shí)，大多為頭尾相連，也有尾尾相連。連接成為線狀或環(huán)狀分子。按所含異戊二烯單位（5C烯烴單位）的數(shù)目，分為單萜、倍半萜、二萜、三萜、四萜和多萜等。常見萜類有：葉綠醇、法尼醇、維生素A、維生素E、維生素K。

萜類在生命活動(dòng)中具有重要功能，如維生素A、E、K；類胡蘿卜素和葉綠素是重要光合色素；泛醌、質(zhì)體醌為重要的電子遞體等。萜類具有特殊臭味，是各種植物特有油的主要成分，如薄荷醇、樟腦等。三、其它酯類

1.蠟(waxes)

由高級(jí)一元醇（直鏈的或環(huán)狀的）和高級(jí)脂肪酸（C24～C36）構(gòu)成的酯，理化性質(zhì)與中性脂肪相似，并常與脂肪共存。蠟是動(dòng)植物代謝的最終產(chǎn)物，具有保護(hù)作用：植物蠟—防蟲蛀、防輻射、降低水分蒸發(fā)。如棕櫚、冬青；

動(dòng)物蠟—防水、保溫、筑巢。如蜂蠟，鯨蠟。2.糖脂(glycolipids)

糖脂是指糖通過其半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質(zhì)連接的復(fù)雜脂質(zhì)。在糖脂分子中，糖基是親水性的極性頭部，脂肪酸或鞘氨醇則為疏水性尾端。糖脂主存于細(xì)胞膜中，糖脂位于膜的外側(cè)，糖基伸出膜的外表面。糖脂可分為甘油糖脂和鞘糖脂兩大類。鞘糖脂主要存在于動(dòng)物神經(jīng)髓鞘和腦組織中，是細(xì)胞膜的組成成分；具有很重要的生物功能，如腦苷脂，神經(jīng)節(jié)苷脂。甘油糖脂中的糖基與甘油的C3通過糖苷鍵相連，所含己糖多為半乳糖、葡萄糖、甘露糖等。多存在于植物細(xì)胞。3.脂蛋白脂蛋白是指脂質(zhì)和蛋白質(zhì)以非共價(jià)鍵結(jié)合而成的復(fù)合物。廣泛存在于血漿中，是脂質(zhì)在血液中的轉(zhuǎn)運(yùn)形式，又叫血漿脂蛋白。（1）分類：按密度大小區(qū)分：

乳糜微粒（CM）＜極低密度脂蛋白（VLDL）＜低密度脂蛋白（LDL）＜高密度脂蛋白（HDL）＜極高密度脂蛋白（VHDL）按電泳遷移率區(qū)分（由負(fù)極向正極）

CM（原點(diǎn)）→LDL+IDL（β-脂蛋白）→VLDL（前β-脂蛋白）→HDL（α-脂蛋白）超速離心法與電泳法分離血漿脂蛋白的相應(yīng)名稱(2)結(jié)構(gòu)與功能：血漿脂蛋白是球狀顆粒，由一個(gè)疏水脂核心（三酰甘油和膽固醇酯）和一個(gè)極性脂（磷脂和游離膽固醇）與載脂蛋白參與的外殼層構(gòu)成。（1）CM：由小腸上皮細(xì)胞合成，主要功能是轉(zhuǎn)運(yùn)外源性脂質(zhì)到各組織如心和肌肉等。（2）VLDL：它的甘油三酯在肝臟利用脂肪酸和葡萄糖合成。若食物攝取過量糖或體內(nèi)脂肪動(dòng)用過多，均可導(dǎo)致血vldl增高。它是運(yùn)輸內(nèi)源性tg的主要形式。

（3）LDL：是血液中膽固醇的主要載體。其功能是轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇和磷脂到肝臟。含量過高易患動(dòng)脈粥樣硬化。（4）HDL：在肝、小腸合成，主要是將肝外細(xì)胞釋放的膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟，這樣可防止膽固醇在血中聚積，防止動(dòng)脈粥樣硬化。按密度大小可分為hdl1、hdl2和hdl3。hdl1僅在攝取高膽固醇膳食后才在血中出現(xiàn)，健康人血漿中主要含hdl2和hdl3。血中hdl2的濃度與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化呈負(fù)相關(guān)。

（5）VHDL：由清蛋白和游離脂肪酸構(gòu)成，在油脂組織中組成VHDL。主要生理功能是轉(zhuǎn)運(yùn)游離脂肪酸。血漿脂蛋白代謝紊亂可表現(xiàn)為高脂蛋白血癥和低脂蛋白血癥，后者較為少見。高脂蛋白血癥亦稱高脂血癥(hyperlipidemia)，表現(xiàn)為血漿脂蛋白異常、血脂增高等。類型脂蛋白變化血脂的變化

主要升高的脂類次要升高的脂類病因ⅰcm增高甘油三酯膽固酯lpl或apocⅱ遺傳缺陷ⅱaldl增高膽固醇

ldl受體的合成或功能的遺傳缺陷ⅱbLdl和vldl增高甘油三酯膽固醇遺傳因素影不大，主要受膳食影響ⅲldl增高甘油三酯膽固醇

apoe異常于擾了cm及vldl殘粒的吸收ⅳvldl增高甘油三酯膽固醇分子缺陷不清，多由于肥胖，飲酒過量或糖尿病所致ⅴcm和vldl增高甘油三酯膽固醇實(shí)際為型ⅰ和ⅳ型的混合癥高脂蛋白血癥的類型脂蛋白模式圖磷脂單分子層甘油三酯和膽固醇核心低密度脂蛋白高—心肌梗塞的先兆功能—載運(yùn)甘油三酯和膽固醇脂蛋白與動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis)是一個(gè)慢性病，在此過程中，粥樣物質(zhì)逐漸沉積在動(dòng)脈的內(nèi)壁上，這些沉積物稱為Plaque(蝕斑)。在plaque形成過程中，平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和各種細(xì)胞殘?jiān)饾u聚集。當(dāng)巨噬細(xì)胞中吞食了大量脂類物質(zhì)(主要是膽固醇和膽固醇脂)，它們就成為粥樣化細(xì)胞。最后，粥樣硬化斑鈣化(calcify)突入動(dòng)脈腔，阻止血液流動(dòng)，大腦、心、肺等器官就會(huì)缺氧和營養(yǎng)。冠狀動(dòng)脈粥樣硬化病是最常見的一種，由于缺氧和營破壞了心肌。Plaque中膽固醇部分是來自粥樣細(xì)胞吞噬的LDL。高水平的血漿LDL與冠狀動(dòng)脈粥樣癥直接相關(guān)(LDL含有大量的膽固醇及膽固醇脂)。其它因素還包括高脂類飲食、吸煙、抑郁和缺少運(yùn)動(dòng)，高水平的血漿HDL與冠狀動(dòng)脈病有關(guān)。抗壞血酸(Vc)和VE都是抗氧化劑，能抑止粥樣斑的形成。脂蛋白與動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis)血漿脂類包括游離膽固醇(freecholesterol,fc)、膽固醇酯(cholesterolester,ce)、磷脂(phospholipid,pl)、甘油三酯(triacylglycerol/triglyceride,tg)、糖酯、游離脂肪酸(freefattyacid，ffa)等。血漿中最多的脂質(zhì)有膽固醇(總膽固醇(totalcholesterol,tc)、pl和lg，血漿脂質(zhì)總量為4～7g/l。血漿脂類簡稱血脂，其含量與全身相比只占其小部分，但其代謝非?；钴S。腸道吸收的外源性食物酯類、肝合成的內(nèi)源性脂類及脂肪組織貯存的脂肪動(dòng)員都必須先經(jīng)血液再到其他組織，因此，血脂水平可反映全身脂類代謝的狀態(tài)。由于血脂不斷降解和重新合成在正常地進(jìn)行，并保持動(dòng)態(tài)平衡，血脂含量的變動(dòng)也就穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)。正常成人空腹血脂的主要成分和含量脂類物質(zhì)含量（毫克／100毫升血漿）脂類物質(zhì)含量（毫克／100毫升血漿）脂類總重400-700（500）膽固醇105-260（200）甘油三酯10-160（100）酯型90-260（145）磷脂150-250（200）自由型40-70（55）磷脂酰膽堿80-225（110）脂肪酸總量110-485（300）磷脂酰乙醇胺0-30（10）非酯化型化脂肪酸5-20神經(jīng)磷脂10-50（30）

脂肪肝指由于各種原因引起的肝細(xì)胞內(nèi)脂肪堆積過多的病變。正常肝內(nèi)脂肪占肝重的3％-4％，如果脂肪含量超過肝重的5％即為脂肪肝，嚴(yán)重者脂肪量可達(dá)40％-50％，脂肪肝的脂類主要是甘油三酯。脂肪肝一般可分為急性和慢性兩種。癥狀：輕度疲乏、食欲不振、惡心乏力、腹脹、噯氣、肝區(qū)脹滿疼痛等感覺。脂肪肝形成的原因大量長期飲酒:乙醇可造成肝細(xì)胞代謝紊亂,加之飲酒者食欲多降低,食物中的膽堿攝入減少,導(dǎo)致多余的甘油三脂難以清除,結(jié)果導(dǎo)致脂肪肝。慢性嗜酒者近60％發(fā)生脂肪肝，20％～30％最終將發(fā)展為肝硬化。長期攝入高脂飲食或長期大量吃糖、淀粉等碳水化合物，使肝臟脂肪合成過多。肥胖，缺乏運(yùn)動(dòng)，使肝內(nèi)脂肪輸入過多。營養(yǎng)不良:長期饑餓或胃腸道消化吸收障礙,造成機(jī)體蛋白質(zhì)不足,也會(huì)引致脂肪肝。糖尿?。杭s50%的糖尿病患者可發(fā)生脂肪肝,約25%的脂肪肝患者有糖尿病。炎癥：病毒性肝炎，結(jié)核,細(xì)菌性肺炎及敗血癥等感染;破壞了肝細(xì)胞膜的完整性，致肝內(nèi)脂肪代謝異常或肝細(xì)胞缺氧而導(dǎo)致脂肪肝。

某些藥物：長期服用如生長激素、腎上腺皮質(zhì)激素、四環(huán)素、抗腫瘤藥、四氯化碳、苯、砷、鋁等,可引致脂肪肝的發(fā)生。任何原因引起肝細(xì)胞內(nèi)甘油三酯合成和極低密度脂蛋白分泌之間失去平衡，均可導(dǎo)致脂肪在肝細(xì)胞內(nèi)異常沉積，進(jìn)而形成脂肪肝。脂肪肝形成的原因第五節(jié)生物膜

（biologicalmembrane）生命活動(dòng)中的各代謝幾乎都是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行。細(xì)胞以胞膜與外界隔開，在胞內(nèi)形成穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境，并以之與外界進(jìn)行信息、能量和物質(zhì)交換。細(xì)胞內(nèi)還存在各種細(xì)胞器如線粒體、細(xì)胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體和葉綠體等，都是由膜包裹著，組成具有特定功能的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器。一、生物膜的概念生物膜是構(gòu)成細(xì)胞所有膜的總稱，包括圍在細(xì)胞質(zhì)外圍的質(zhì)膜和細(xì)胞器的內(nèi)膜系統(tǒng)。細(xì)胞膜及各種細(xì)胞器的外膜通稱為生物膜。電鏡下表現(xiàn)出大體相同的形態(tài)、厚度6～9nm左右的3片層結(jié)構(gòu)。外周膜內(nèi)膜系統(tǒng)二、生物膜的組成

所有的生物膜主要是由脂類和蛋白質(zhì)組成。脂類是膜的骨架，蛋白質(zhì)是膜功能的主要體現(xiàn)者。此外還有少量的糖類，無機(jī)鹽，水和金屬離子等。大體上生物膜的脂類約占總量50％，蛋白質(zhì)占40％，糖類占2～10％。脂類和蛋白質(zhì)的比例在不同生物膜中相差較大。一般功能越復(fù)雜的膜，蛋白質(zhì)所占比例越大，種類和含量也越多。（1）膜脂脂類是構(gòu)成生物膜總體結(jié)構(gòu)的主要成分。大多是極性脂類。以磷脂為主，其次是糖脂和膽固醇。

磷脂是生物膜中最重要、含量最豐富的脂類。根據(jù)磷脂的主鏈結(jié)構(gòu)，可分成甘油磷脂（主要）和鞘磷脂。磷脂分子的主要特征:（1）具有1個(gè)極性頭和2個(gè)極性尾；（2）常含有不飽和脂肪酸，多為順式結(jié)構(gòu)。磷脂分子對(duì)膜的流動(dòng)性有很大影響。因它需要能量來在高溫時(shí)使其移動(dòng)。而其轉(zhuǎn)變點(diǎn)與其飽和度有關(guān)。磷脂分子在水溶液中，由于水分子的作用，能夠形成雙層脂膜結(jié)構(gòu)或微團(tuán)結(jié)構(gòu)。生物膜磷脂的作用：1）為生物膜的骨架；2）是極性化合物的通透屏障；3）可激活某些膜蛋白。膽固醇：以中性脂形式分布在雙層脂膜內(nèi)，對(duì)生物膜中脂類的物理狀態(tài)有一定調(diào)節(jié)作用，有利于保持膜的流動(dòng)性和降低相變溫度和水溶性物質(zhì)的通透性。在相變溫度以上時(shí)，膽固醇阻擾磷脂分子脂酰鏈的旋轉(zhuǎn)異構(gòu)化運(yùn)動(dòng)，降低膜的流動(dòng)性；在相變溫度以下時(shí)，膽固醇阻擾磷脂分子脂酰鏈的有序排列，保持膜的流動(dòng)性，防止向凝膠態(tài)轉(zhuǎn)變。糖脂：是糖通過半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質(zhì)連接而成的化合物。是構(gòu)成雙層脂膜的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。主分布在脂雙層的外層表面，糖殘基暴露于細(xì)胞表面。糖脂雙親性分子，含糖殘基的部分是親水的極性頭。膜脂中糖脂主要有鞘糖脂、甘油糖脂。動(dòng)物細(xì)胞膜所含的糖脂主要是腦苷脂，細(xì)菌和植物細(xì)胞膜中糖脂含量較多，主要為甘油衍生物。在相變溫度以上時(shí)，膽固醇阻擾磷脂分子脂酰鏈的旋轉(zhuǎn)異構(gòu)化運(yùn)動(dòng)，降低膜的流動(dòng)性。在相變溫度以下時(shí)，膽固醇阻擾磷脂分子脂酰鏈的有序排列，保持膜的流動(dòng)性，防止向凝膠態(tài)轉(zhuǎn)變。（2）膜蛋白生物膜的許多功能主要由膜蛋白來完成。根據(jù)在膜中的定位情況，可分為外周蛋白和內(nèi)在蛋白。1）外周蛋白（peripheralprotein）：約占膜蛋白的20～30%，分布于雙層脂膜的外表層，主要通過靜電引力或范德華力與膜結(jié)合。它與膜的結(jié)合比較疏松，容易從膜上分離出來。外周蛋白能溶解于水。2）內(nèi)在蛋白（integralprotein）：約占膜蛋白的70-80%，蛋白的部分或全部嵌在雙層脂膜的疏水層中。它與雙層脂膜疏水區(qū)接觸部分，多肽鏈內(nèi)常形成氫鍵，主要以

-螺旋和

-折疊形式存在。內(nèi)在蛋白不溶于水，主要靠疏水鍵與膜脂相結(jié)合，緊密連在膜上，不易從膜中分離出來。外周蛋白分布于膜的脂雙層內(nèi)外表面，通過極性aa殘基以離子鍵、氫鍵、范德華力等次級(jí)鍵與膜脂極性頭部或與內(nèi)在蛋白的親水部分結(jié)合。比較易于分離，大都能溶于水，可在不破壞膜結(jié)構(gòu)的情況下，通過溫和方法（高離子強(qiáng)度、高pH）分離提取。有的全部埋于脂雙層的疏水區(qū)，有的部分嵌在脂雙層中，有的橫跨全膜，主要靠疏水作用通過某些非極性氨基酸殘基與膜脂疏水部分相結(jié)合。這類蛋白被緊密連在膜上，且不易溶于水。只有用破壞膜結(jié)構(gòu)的試劑如有機(jī)溶劑（氯仿）或去污劑（TritonX-100）才能把它們從膜中提取出來。內(nèi)在蛋白

膜錨蛋白有些膜內(nèi)在蛋白本身并沒有進(jìn)入膜內(nèi)，他們以共價(jià)鍵與脂質(zhì)、脂酰鏈、異戊烯基團(tuán)相結(jié)合并通過它們的疏水部分插入到膜內(nèi)，這種形式的內(nèi)在蛋白稱為膜錨蛋白。（3）膜糖類生物膜中含有一定的寡糖類物質(zhì)，大多與膜蛋白結(jié)合，形成糖蛋白（信息識(shí)別）；少數(shù)與膜脂結(jié)合，形成糖脂。糖類在膜上的分布是不對(duì)稱的，全部都處于細(xì)胞膜的外側(cè)。生物膜中組成寡糖的單糖主要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。生物膜中的糖類化合物在信息傳遞和相互識(shí)別方面具有重要作用。生物膜的結(jié)構(gòu)錨定膜蛋白內(nèi)嵌蛋白糖脂膽固醇卵磷脂三、生物膜結(jié)構(gòu)的主要特征流動(dòng)性組分分布的不對(duì)稱性膜組分分布的不對(duì)稱性生物膜的流動(dòng)性四、生物膜的分子模型雙層脂分子構(gòu)成（E.Gorter,F.Grendel,1925)三明治式結(jié)構(gòu)模型(H.Davson,J.F.Danielli,1935)單位膜模型(J.D.Robertson,1959)液態(tài)/流動(dòng)鑲嵌模型(S.J.Singer,G.Nicolson,1972)認(rèn)為生物膜是一種流動(dòng)的、嵌有各種蛋白質(zhì)的脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu)，其中蛋白質(zhì)猶如一座座冰山漂移在流動(dòng)脂質(zhì)的海洋中。與過去模型的主要差別：突出膜的流動(dòng)性；顯示膜蛋白分布的不對(duì)稱性。膜的流動(dòng)鑲嵌模型結(jié)構(gòu)要點(diǎn)1.膜結(jié)構(gòu)的連續(xù)主體是極性的脂質(zhì)雙分子層。2.脂質(zhì)雙分子層具有流動(dòng)性。3.內(nèi)嵌蛋白“溶解”于脂質(zhì)雙分子層的中心疏水部分。4.外周蛋白與脂質(zhì)雙分子層的極性頭部連接。5.雙分子層中的脂質(zhì)分子之間或蛋白質(zhì)組分與脂質(zhì)之間無共價(jià)結(jié)合。6.膜蛋白可作橫向運(yùn)動(dòng)。五、生物膜的生物學(xué)功能保護(hù)功能在細(xì)胞或細(xì)胞器中，生物膜第一個(gè)重要作用是將其內(nèi)含物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開來，使之成為具有特殊功能的獨(dú)立個(gè)體；生物膜能夠保護(hù)細(xì)胞或細(xì)胞器不受或少受外界環(huán)境因素改變的影響，保持它們?cè)械男螤詈屯暾Y(jié)構(gòu)?？磮D2.物質(zhì)運(yùn)輸

細(xì)胞或細(xì)胞器需要通過生物膜，主動(dòng)地從膜外選擇性地吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)排出不需要的代謝產(chǎn)物和廢物，使細(xì)胞維持動(dòng)態(tài)的恒定，維持其正常功能。這對(duì)于維持細(xì)胞生命活動(dòng)極為重要。在各種物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，細(xì)胞膜起著重要的調(diào)控作用