生物化學(xué)教學(xué)課件：2 lipids 脂

1主要內(nèi)容脂質(zhì)的生理作用脂質(zhì)的定義和分類甘油三酯的結(jié)構(gòu)甘油三酯的物理性質(zhì)（溶解性、熔點(diǎn)、光學(xué)性質(zhì)）甘油三酯的化學(xué)性質(zhì)（水解、氫化、氧化）磷脂類（性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能）脂蛋白（分類和功能）Chapter2Lipids2

魚(yú)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(zhì)的生理功能：①供能貯能②構(gòu)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(jī)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(hù)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(zhì)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(jī)分子。如

烷烴(e.g.己烷)Fig.1

大多數(shù)脂質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)：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(xué)組成分類單純脂質(zhì)：甘油三酯、蠟(Fig.3)復(fù)合脂質(zhì)：磷脂、糖脂衍生脂質(zhì)：取代烴、固醇類、萜類其他脂質(zhì)（維生素A、D、E、K，脂多糖，脂蛋白）11Fig.11213Fig.2硬脂酸甘油酯的結(jié)構(gòu)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(gè)脂肪酸與一個(gè)甘油為主干連接而成

甘油三酯的結(jié)構(gòu)HO-CO-R1三個(gè)脂肪酸+CO-R3HO-HO-CO-R2OHOHOH甘油HCH2CH2COCCOCOOOO-R1三脂酰甘油-R2-R3HCH2CH2C一個(gè)手性碳和1-3?；Ⅲw結(jié)構(gòu)比糖更簡(jiǎn)單

可能存在多種取代基?；鵒R-C19脂肪酸結(jié)構(gòu)脂肪酸鏈上的R基團(tuán)通常是線形的碳?xì)滏渆.g.可以簡(jiǎn)單表示為：CO-O-CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CO-O-20R基團(tuán)結(jié)構(gòu)多數(shù)R基團(tuán)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(tuán)是烯烴基1–6個(gè)雙鍵

帶有一個(gè)雙鍵的脂肪酸稱為單烯酸。如：油酸帶有兩個(gè)或兩個(gè)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(jiǎn)寫(xiě)法表示N:M從化學(xué)反應(yīng)比較活躍的一端對(duì)碳原子進(jìn)行編號(hào)e.g.12:0表示含有12個(gè)碳，無(wú)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(hào)

指出雙鍵的位置E.g.18:1

9

含有18個(gè)碳原子，在9-10碳原子之間有一個(gè)雙鍵181214161113151710135792468CO-O-23命名方案醫(yī)學(xué)界和營(yíng)養(yǎng)學(xué)界的科學(xué)家們通常從相反的一端對(duì)碳原子進(jìn)行編號(hào)這種命名法則用

來(lái)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(gòu)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(guó)都對(duì)反式脂肪酸做了規(guī)定

2003年6月1日

丹麥?zhǔn)袌?chǎng)上任何含TFA超過(guò)2%的油脂都被禁止銷售

2006年1月1日開(kāi)始

美國(guó)食品藥物管理局（FDA）決定于使用新的食品標(biāo)簽，要求在產(chǎn)品標(biāo)簽上標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)異構(gòu)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(gè)雙鍵

“-atrienoic”表示三個(gè)雙鍵“-atetraenoic”表示四個(gè)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(zhì)

（p33）溶解性熔點(diǎn)（與飽和度、鏈長(zhǎng)的關(guān)系）光學(xué)活性3233甘油三酯的化學(xué)反應(yīng)（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(jī)反應(yīng))氫化不飽和脂類 飽和脂類

反式異構(gòu)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(gè)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(diǎn)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(biāo)。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(dòng)物體內(nèi)體內(nèi)消化對(duì)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(yīng)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^(guò)程水解除去脂肪酸通過(guò)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(yíng)養(yǎng)和物理性質(zhì)40化學(xué)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(yīng)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(diǎn)和晶體結(jié)構(gòu)。棕櫚油＋硬酯酰酶法化學(xué)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(yīng)A>反應(yīng)B>>反應(yīng)C產(chǎn)生高熔點(diǎn)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(biāo)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(yīng)CO-O-CHH+H?CO-O-CH?表示成 RH R?+H?含有一個(gè)未配對(duì)電子46氧化反應(yīng)的階段氧發(fā)反應(yīng)的三個(gè)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(yīng)速度很快;自動(dòng)進(jìn)行緩慢需要高含量的自由基和低濃度的O2RH:脂類ROOH:氫過(guò)氧化物ROO?:過(guò)氧自由基+R∑47氧化產(chǎn)物氫過(guò)氧化物的分解作用導(dǎo)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(guò)氧化物、己醛、丙二醛用來(lái)監(jiān)測(cè)氧化的程度魚(yú)油易被氧化(含大量的多不飽和脂肪酸)通過(guò)氫化作用除去大豆中的亞麻酸游離脂肪酸的反應(yīng)速度比甘油三酯快sn-2反應(yīng)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(jìn)行緩慢的物質(zhì)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(nèi)有益的和有害的氧化反應(yīng)植物/動(dòng)物含有天然的抗氧化劑阻止有害反應(yīng)氧化的危害性：可能導(dǎo)致疾病

動(dòng)脈粥樣硬化，癌癥，衰老，關(guān)節(jié)炎

機(jī)制？抗氧化劑補(bǔ)品-SOD過(guò)氧化氫酶、維生素E

討論簡(jiǎn)要說(shuō)明其機(jī)理50甘油磷脂p36甘油主鏈兩個(gè)羥基為脂肪酸酯化第三個(gè)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(zhì)磷脂“頭部基團(tuán)”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(dú)立的性質(zhì)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(jié)構(gòu)、功能和應(yīng)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(jié)構(gòu)：環(huán)戊烷多氫菲實(shí)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(zhì)醇醛固酮強(qiáng)的松潑尼松60中效腎上腺皮質(zhì)激素類藥物。具有抗炎、抗過(guò)敏、抑制結(jié)締組織增生等作用。用于急性嚴(yán)重細(xì)菌感染、嚴(yán)重過(guò)敏性疾病、各種血小板減少性紫癜、粒細(xì)胞減少癥、嚴(yán)重皮膚病、器官移植的免疫排斥反應(yīng)、腫瘤治療及對(duì)糖皮質(zhì)激素敏感的眼部炎癥等。

6162低密度脂蛋白(LDL)轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇到組織高密度脂蛋白(HDL)將膽固醇運(yùn)送出組織脂肪影響膽固醇的調(diào)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(guān): 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(guān)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(duì)HDL比例與心臟病發(fā)生危險(xiǎn)性的關(guān)系LDL對(duì)HDL比例高于5:1（男人）；4.5:1（女人）時(shí)，

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

心臟病發(fā)生危險(xiǎn)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(jìn)炎癥、調(diào)節(jié)血流進(jìn)入特定器官、控制跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)、調(diào)整突觸傳遞、誘導(dǎo)睡眠、刺激分娩等。蠟：長(zhǎng)鏈脂肪酸和長(zhǎng)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(xué)p44生物膜（biologicalmembranes）

包括：細(xì)胞質(zhì)膜(plasmmembranes)

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

生物膜的結(jié)構(gòu)模型生物膜的功能

6869生物膜的化學(xué)組成

所有生物膜都是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，有的膜還含有少量的糖類，構(gòu)成糖蛋白或糖脂。特點(diǎn)：1.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的比例變化大

2.各組分在膜上分布具有不對(duì)稱性3.各種化學(xué)組分具有運(yùn)動(dòng)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