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第二章脂类2011

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第二章脂类2011null第2章 脂 质 (Chapter 2. Lipid)第2章 脂 质 (Chapter 2. Lipid)null 一、引 言 (一)脂质的概念 不溶于水、溶于非极性溶剂的生物有机分子。 (二)脂质的分类 1.按化学组成 单纯脂质(simple lipid) 主要有甘油三酯和蜡 复合脂质(compound lipid) 主要有磷脂和糖脂 衍生脂质(derived lipid) 主要有取代烃,固醇类,萜和其它脂质 n...

第二章脂类2011
null第2章 脂 质 (Chapter 2. Lipid)第2章 脂 质 (Chapter 2. Lipid)null 一、引 言 (一)脂质的概念 不溶于水、溶于非极性溶剂的生物有机分子。 (二)脂质的分类 1.按化学组成 单纯脂质(simple lipid) 主要有甘油三酯和蜡 复合脂质(compound lipid) 主要有磷脂和糖脂 衍生脂质(derived lipid) 主要有取代烃,固醇类,萜和其它脂质 null2.按照极性 非极性脂质(nonpolar) 水不溶性,不能形成单分子层。如胆甾烷、长链脂肪酸和长链一元醇形成的酯等。 极性脂质(polar) Ⅰ类极性脂质:能参入膜,但自身不能形成膜, 如三酰甘油、胆固醇等 Ⅱ类极性脂质:能形成膜,如磷脂和鞘糖脂; Ⅲ类极性脂质:具可溶性,如脂肪酸盐、 胆汁酸盐、皂苷等。 ⅢA类: 有长链脂肪酸的盐;阴离子、阳离子 和非离子去污剂;溶血磷脂酸;脂酰 CoA等。 ⅢB类: 有胆汁盐、皂苷等。 null3.按照生物学功能 贮存脂(storage lipid) 结构脂(structural lipid) 活性脂(active lipid) null 二、 脂肪酸 脂肪酸(fatty acid,FA)通常是指烃链链长为4-36碳的羧酸。自然界中已经发现100余种。 绝大多数的脂肪酸含有偶数个碳原子,形成长而不分支的链(少数有分支的或含环的脂肪酸)。 根据双链的有无脂肪酸可分为饱和(saturated FA)与不饱和脂肪酸(unsaturated FA)。 每一种脂肪酸都有通俗名、系统名和简写符号。 如:亚油酸 十八(碳)二烯酸 18:2△9c,12cnull18:2△9c, 12c18:018:3△9c, 12c, 15c18:1△9cnullnullnull(一).脂肪酸的结构特点 1. 碳原子数多为偶数 2. 单不饱和脂肪酸的双键多在第9位,第2和第3个双 键多在第12和第15位;双键数多为1-4个。 3. 双键多为顺式,少数为反式。 (二).脂肪酸的物理和化学性质 链长则在水中的溶解度低 双键多则熔点低 顺式异构体的熔点比反式异构体低 可以发生氧化,加成等化学反应。 null(三).脂肪酸盐的乳化作用 脂肪酸盐有亲水部分和疏水部分,可以使脂类形成小滴,分散到水中,可以作为去污剂使用,也可以用于生化实验,分离膜蛋白会使蛋白质变性失活。 乳化作用:由于 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面活性剂的作用,使本来不能互相溶解的两种液体能够混到一起的现象称为乳化现象。null(四).必需多不饱和脂肪酸 植物和细菌可以利用乙酰CoA合成所需的全部脂肪酸。哺乳动物既可从食物中获得大部分脂肪酸,也可以合成饱和脂肪酸和一些单不饱和脂肪酸,但是,哺乳动物不能合成多不饱和脂肪酸(如亚油酸和亚麻酸),称为必需脂肪酸(essential fatty acids)。 亚油酸是ω-6家族PUFA的原初成员,也是二十碳烷化合物的前体,α-亚麻酸是ω-3家族PUFA的原初成员。 ω-6家族PUFA可降低血清胆固醇, ω-3家族PUFA可显著降低血清甘油三酯,防治神经、视觉和心脏疾病,人类可能缺乏ω-3家族PUFA。EPA(20碳五稀酸)和DHA(22碳六稀酸)有保健价值。null(五).类二十碳烷 类二十碳烷或二十烷酸(eicosanoid)是由20碳PUFA(如花生四烯酸)衍生而成的。 包括:前列腺素(prostaglandin) 凝血噁烷 (thromboxane) 白三烯等(leucotriene) nullThe Nobel Prize in Physiology and Medicine 1982"for their discoveries concerning prostaglandins and related biologically active substances"Sune K. Bergström Bengt I. Samuelsson John R. Vane Sweden Sweden United Kingdom b.1916b.1934b.1927null前列腺素凝血噁烷白三烯null 前列腺素:存在广泛,种类较多,不同的前列腺素或同一前列腺素作用于不同的细胞,产生不同的生理效应,如升高体温,促进炎症,控制跨膜转运,调整突触传递,诱导睡眠,扩张血管等。 凝血噁烷:最早从血小板分离获得,能引起动脉收缩,诱发血小板聚集,促进血拴形成。 白三烯:最早从白细胞分离获得,能促进趋化性,炎症和变态反应。 阿司匹林消炎、镇痛、退热的原因是抑制前列腺素的合成,也抑制凝血烷合成,因而有抗凝血作用。null 三、 三酰甘油和蜡 油脂的化学本质是酰基甘油(acylglycerol),其中主要是三酰甘油(triacylglycerol,TG)或称甘油三酯(triglyceride),此外还有少量的二酰甘油(DG)、单酰甘油(MG)。 油脂:油(植物)+脂(动物),脂肪酸的饱和性决定了它们的状态。 酰基甘油统称油脂或中性脂(neutral fat)或真脂(true fat)。null三酰甘油的结构 三酰甘油的R1,R2,R3相同时,为简单三酰甘油; 若R1,R2,R3不同则为混合三酰甘油。大多数天然油脂是简单三酰甘油和混合三酰甘油的混合物。 R1 R2 R3null 以手性碳原子为中心,S(逆时针)-原羟甲基(增加该基团优先性时,手性原中心为S-构型)为1位,R(顺时针)-原羟甲基(增加该基团优先性时,手性原中心为R-构型)为3位,称作立体专一编号系统(sn-系统)。D-甘油-1-磷酸sn-甘油-3-磷酸甘油取代物的构型nullnull 三酰甘油能在酸、碱或酶作用下水解成脂肪酸和甘油。 碱水解称作皂化,皂化1g油脂所需的KOH mg数称作皂化值。三酰甘油化学性质null 油脂中的双键氢化可制造人造黄油(margarin); 油脂中的羟基可被乙酰化,中和1g油脂中乙酰基释放的乙酸所需的KOH mg数称作乙酰值; 油脂自动氧化生成挥发性醛、酮、酸称作酸败(甘油被氧化成异臭的环氧丙醛),中和1g油脂中游离脂肪酸所需的KOH mg数称作酸值; 在油脂中加入抗氧化剂(eg 生育酚、b-胡罗卜素),可以防止油脂酸败。油脂中的双键还可与碘反应,100 g油脂所能吸收的碘的克数称作碘值;null 蜡(wax):是长链脂肪酸与长链脂肪醇形成的酯。天然蜡多是蜡的混合物,具有储能、防水、润滑和保护作用。null四、脂质过氧化作用 (一)自由基、活性氧和自由基链反应 1.自由基(free radical) 定义:含有奇数价电子并因此在一个轨道上有一个未成对电子的原子或原子团。 特征:有顺磁性;反应性强;寿命短。 产生:辐射诱导;热诱导;单电子氧化还原。 null2.活性氧(reactive oxygen) 概念:含氧的高反应活性分子。几种重要的活性氧: (1)普通氧:氧分子有顺磁性,是一种双自由基。 基态氧反应活性较低。 (2)超氧阴离子(superoxide anion radical): 有一个未成对电子,有顺磁性,可由酶促 反应和非酶促反应如电离辐射生成,既是 氧化剂,又是还原剂,可发生歧化反应, 引起脂质过氧化,寿命较长,可促进其它 氧自由基的生成。 null(3)羟自由基:是已知最强的氧化剂,几乎能与 所有的细胞成分进行抽氢、加成、电子转移 等反应,反应速度极高。羟自由基寿命短, 可由辐射和氧自由基转化生成,过渡金属对 羟自由基生成有促进作用。 null3.自由基链反应 引发(initiation):反应性足够强的起始自由基抽去脂质分子的氢原子,或高能辐射使脂质分子均裂,可生成起始脂质自由基。 增长(propagation):起始脂质自由基通过加成、抽氢、断裂等一种或几种方式生成更多的脂质自由基,这种反应反复进行,即成为链式反应。 终止(termination):两个自由基之间可发生偶联或歧化反应,消除自由基,使链式反应终止。null(二)脂质过氧化的化学过程生物膜脂质中的多不饱和脂肪酸两个双键之间的亚甲基氢比较活泼,容易在自由基或辐射作用下被抽去,形成脂质自由基,有氧情况下还可生成脂质过氧自由基,进而引发链式反应,脂质过氧自由基可转化为丙二醛(malondialdechyde,MDA)等醛类,MDA可用于测定脂质过氧化的程度。**null(三)脂质过氧化作用对机体的损伤 1.脂质过氧化的中间产物脂质自由基、脂质过氧自由基作为引发剂通过抽氢使蛋白质分子变成自由基,引起链式反应,导致蛋白质聚合。 2.丙二醛导致蛋白质交联。 3.脂质过氧化导致生物膜功能异常。 4.脂质过氧化导致动脉粥样硬化。 5.脂质过氧化导致衰老,使脂褐素含量增加。 6.脂质过氧化导致DNA损伤。 但一定量的自由基对某些疾病有一定的预防作用。null1.基本概念 具有还原性,能抑制自由基链式反应的物质称抗氧化剂。 能将自由基还原为非自由基的抗氧化剂称自由基清除剂。 可消除链式反应引发剂的称预防型抗氧化剂。 可消除链式反应产生的自由基,中断或延缓链式反应的称阻断型抗氧化剂 有一些抗氧化剂为酶类,另一些为小分子,有一些是天然的,另一些是人工合成的。(四)抗氧化剂的保护作用 null(1)超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD):存在广泛,可清除超氧阴离子; (2)过氧化氢酶(catalase):存在于过氧化物酶体,可将过氧化氢转化为水和氧; (3)谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GSH-PX):存在广泛,可还原脂质氢过氧化物或将过氧化氢转化为水,同时将谷胱甘肽转化为氧化型; (4)维生素E:可清除生物膜中活性氧自由基,是生物体内最重要的自由基清除剂。2.常见的抗氧化剂null(5)某些中药活性成分:如酚类、黄酮类和某些苷类化合物。 (6)人工合成的抗氧化剂:主要有丁基羟基茴香醚(Butyl Hydroxy Anisol,BHA)、二丁基羟基甲苯(Dibutyl Hydroxy Toleuene,BHT)和没食子酸丙酯(Propyl Gallate,PG),主要用于防止油脂的腐败。在规定的剂量范围内使用是安全的。 null 五、 磷 脂 磷脂(phosphlipid)包括:甘油磷脂(phosphoglyceride) 鞘磷脂(sphingolipid) 它们主要参与细胞膜系统的组成。 膜脂:磷脂 糖脂 胆固醇 null甘油磷脂的通式null 磷脂酸 磷脂酸是磷脂酰甘油的母体的结构是磷脂代谢的重要中间产物。null 磷脂酰胆碱(PC,卵磷脂)和 磷脂酰乙醇胺(PE,脑磷脂)的结构1.几种常见的甘油磷脂null磷脂酰胆碱:在细胞膜中含量高,胆碱属季胺盐,碱性极强,是甲基供体,可防止脂肪肝,乙酰胆碱是神经递质。磷脂酰胆碱在蛋黄和大豆中含量丰富。 磷脂酰乙醇胺:在细胞膜中含量高。 磷脂酰丝氨酸:血小板第三因子,在血小板膜中含量高,血小板被激活时,磷脂酰丝氨酸转向膜外侧,参与凝血酶原活化。 磷脂酰肌醇:哺乳动物细胞膜含有磷脂酰肌醇-4-单磷酸和-4,5-双磷酸,后者可转化为细胞内信使肌醇-1,4,5-三磷酸和1,2-二酰甘油。 磷脂酰甘油:在细菌细胞膜中含量高,是心磷脂的头基部分。null2.甘油磷脂的一般性质 属于两亲分子,在水中能形成双分子微囊, 可构成生物膜。 用碱或酶可水解成脂肪酸、甘油和含氮碱, 酶水解的一些中间物如溶血甘油磷脂是强 表面活性剂,可使细胞膜溶解。 磷脂酶作为工具酶与薄层层析一起用于磷脂 的结构 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。null 磷脂酶的作用位点广泛分布于生物界蛇毒、蜂毒细菌及其他生物组织高等植物null3.醚甘油磷脂 其甘油骨架sn-1位碳连接的是烃基而不是酰基。血小板活化因子:甘油骨架sn-2位碳被乙酰化,典型的烷基是十六烷基,头基部分是胆碱缩醛磷脂:其头基分别是胆碱、乙醇胺、丝氨酸,脊椎动物的心脏富含缩醛磷脂。null 4.鞘磷脂: 即鞘氨醇磷脂,在脑髓鞘和红细胞膜中含量丰富,由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰胆碱组成。 已发现60余种,最常见的是18C不饱和-4-烯鞘氨醇。 null鞘磷脂的结构null五、糖 脂 即半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。 1.鞘糖脂(glycosphingolipid):神经酰胺的1-位羟基被糖基化形成的化合物。 主要分两类 中性鞘糖脂:最先从脑中获得,又称脑苷脂。糖基为半乳糖、葡萄糖等,其糖基在细胞表面,参与细胞识别。 酸性鞘糖脂:糖基被硫酸化的称硫酸鞘糖脂或硫苷脂,在脑中含量丰富。糖基含唾液酸的称唾液酸鞘糖脂,又称神经节苷脂,在神经系统特别是神经末梢中含量丰富,可能与神经冲动传递有关。nullnull病状:发育阻滞、麻痹、失明、早亡。原因:溶酶体缺乏b-N-乙酰己糖胺酶A,引起GM2在脑中的异常积累。null 甘油糖脂(glyceroglycolipid) 由二酰甘油sn-3位的羟基被糖基化形成的化合物,主要存在于植物和微生物,在动物的睾丸、精子和神经系统也含量丰富 。null六、萜和类固醇 在生物体内以乙酸为前体合成的,不含脂肪酸,属不可皂化脂,很多具有重要生理活性。 (一)萜 由两个以上异戊二烯单位构成,可头尾相连,亦可尾尾相连。 两个异戊二烯单位构成的称单萜,许多是植物精油的成分; 三个异戊二烯单位构成的倍半萜,存在于某些中草药; 双萜是叶绿素分子的成分;三萜是固醇类的前体;四萜可形成多种色素;多萜可形成天然橡胶。nullnull(二) 类固醇 由环戊烷多氢菲为基础的化合物,分子为扁平状,平面上的取代基直立时较稳定,但也有平伏状的。null胆固醇和非动物固醇 胆固醇在脑、肝、肾和蛋黄中含量很高,主要存在于细胞膜,属于两性分子,可转化为多种活性物质,血液中含量过高会导致动脉粥样硬化。 null胆固醇在肝脏中可转化为胆汁酸,能使油 脂乳化,以促进吸收。 胆固醇可转化为雄激素、雌激素、糖皮质 激素、盐皮质激素和维生素D。 null植物固醇存在于谷物中,能抑制胆固醇吸收。 微生物固醇如麦角固醇可转化为维生素D2。 null七、脂蛋白(lipoprotein) 脂蛋白:是由脂与蛋白质结合在一起形成的脂质-蛋白质复合物,通过脂质的非极性部分与蛋白质组分之间以疏水性相互作用而结合在一起。蛋白质部分称脱辅基脂蛋白或载脂蛋白(apolipoprotein, apo)或血浆脂蛋白(plasma lipoprotein)。 null 1.血浆脂蛋白的分类 nullnullnull2. 血浆脂蛋白的功能 1).乳糜微粒由小肠上皮细胞合成,主要功能是从 小肠转运三酰甘油、胆固醇及其它脂质到血浆 和其它组织; 2).VLDL在肝细胞的内质网中合成,主要功能是从 肝脏运载内源性三酰甘油和胆固醇至各组织; 3).LDL的主要功能是转运胆固醇至外围组织,并 调节这些部位胆固醇的从头合成; 4).HDL新生的前体形式在肝和小肠中合成,改型 中吸收死细胞和其它脂蛋白,将胆固醇酯化后 快速往复地转送到VLDL或LDL; 5).血浆中LDL水平高而HDL水平低的个体容易患心 血管疾病。null九、脂质的提取、分离与分析 (一)脂质的有机溶剂提取 非极性脂质(三酰甘油、蜡和色素等):乙醚、氯仿和 苯等提取; 膜脂(磷脂、糖酯、胆固醇):乙醇或甲醇 组织+氯仿:甲醇:水(1:2:0.8)匀浆,再加入过量水,离心后脂质存在于下相氯仿层。 null(二)脂质的色谱分离 可用硅胶柱层析将脂质分为非极性(氯仿)、极性(丙酮)、荷电(甲醇)等多个组分,也可以用HPLC或TLC分离(罗丹明或碘蒸汽显色)。 (三)混合脂肪酸的气液色谱分析 混合脂肪酸转化为其甲酯混合物,降低沸点后,用气液色谱分析其成分。 (四)脂质结构的测定 脂质结构可用专一性水解酶和色谱法研究。null如磷脂用甲醇洗脱如脑苷脂用丙酮洗脱氯仿洗脱null 本章基本要求 1. 了解脂质的定义、分类和生物学作用; 2. 掌握重要脂肪酸的结构和性质; 3. 掌握三酰甘油的结构和性质; 4. 了解脂质过氧化的机制、对机体的损伤; 5. 掌握磷脂和糖脂的结构和生物学意义; 6. 了解萜和类固醇的结构特点和生物学意义; 7. 了解脂蛋白的结构特点和功能;
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