2第二章 脂类

第二章 脂类 Lipids

一、 脂类的概念

不溶于水而能被乙醚、氯仿、苯等非极性有机溶剂抽提出的化合物，统称脂类。脂类包括油脂（甘油三脂）和类脂（磷脂、蜡、萜类、甾类）。

二、 分类

（1）单纯脂：脂肪酸与醇类形成的酯，甘油酯、鞘脂、蜡

（2）复合脂：甘油磷脂、鞘磷脂。

（3）萜类和甾类及其衍生物：不含脂肪酸，都是异戊二烯的衍生物。

（4）衍生脂：上述脂类的水解产物，包括脂肪酸及其衍生物、甘油、鞘氨醇等。 （5）结合脂类：糖脂、脂蛋白

三、 脂类的生物学功能

脂类的生物学功能也多种多样：

①生物膜的结构组分(甘油磷脂和鞘磷脂，胆固醇、糖脂)；②能量贮存形式(动物、油料种子的甘油三酯)；③激素、维生素和色素的前体(萜类、固醇类)；④生长因子；⑤抗氧化剂；⑥ 化学信号(如 )；⑦参与信号识别和免疫（糖脂）；⑧动物的脂肪组织有保温，防机械压力等保护功能，植物的蜡质可以防止水分的蒸发。

第一节 脂肪酸及其衍生物

一、 脂肪酸

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(也有分支的或含环的脂肪酸)。

不饱和脂肪酸有顺式和反式两种异物体。但生物体内大多数是顺式结构。

不饱和脂肪酸中，反式双键会造成脂肪酸链弯曲，分子间没有饱和脂肪酸链那样结合紧密。因此，不饱和脂肪酸的熔点低。

脂肪酸(主要是豆蔻酸与棕榈酸)可以与蛋白质共价相连，形成脂酰蛋白(acyloted protein)，脂酰基团能促进膜蛋白与疏水环境间的相互作用。

1、结构特点：

（1）天然脂肪酸通常偶数碳原子，一般12-22个碳。 （2）脂肪酸有饱和、单不饱和和多不饱和。不饱和双键一个处于C9-C10之间，且为顺式（cis），为反式必须加t（trans）。

植物和细菌可以利用乙酰CoA合成所需的全部脂肪酸。 哺乳动物既可以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。 亚油酸和亚麻酸必须从植物中获取。花生四烯酸可由亚油酸在体内合成。

亚油酸: 第一个双键离甲基末端6个碳，为ω-6系列。

γ-亚麻酸：第一个双键离甲基末端3个碳，为ω-3系列。 3、皂化值（评估油的质量）

完全皂化1克油脂所需KOH的毫克数，称皂化值（价），用来评估油脂的质量，即三酰甘油（TG）的平均相对分子质量。

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TG平均Mr=﹙3×56×1000﹚／皂化值 4、酸值（酸败程度）

中和1克油脂中的游离脂肪酸所消耗的KOH毫克数。 5、碘值（不饱和键的多少）

指100克油脂卤化时所能吸收碘的克数。 6、乙酰值（羟化程度）

指中和从1g乙酰化产物中释放的乙酸所需的KOH的mg数。

二、 类二十烷酸

也称类花生酸（eicosanoid），包括前列腺素类(prostaglandin)，凝血恶烷类(thromboxane)和白细胞三烯类(leucotriene)

是一大类由许多哺乳动物组织产生的激素类的物质。它们只在产生的器官中起作用，所以称为自泌调控分子，而不是激素。

大多数的类二十烷酸是花生四烯酸的衍生物。

花生四烯酸也称5,8,11,14-二十碳四烯酸(eicosatetraenoio acid)，是由亚油酸合成后加上一个二碳单位、引入两个双键。

1、 前列腺素类

前列腺素类是花生四烯的衍生物。

前列腺素类有一个环戊烷结构，C11、C15位点各有一个-OH。

PGE在C9位上有一个C=O(carbonyl group)，PGF在C9上有一个-OH。

角注数学表明分子中双键的数目，PG2类前列腺素是人类中最重要的前列腺素。

前列腺素参与许多生理过程的调节控制，促进炎症反应，参与生殖过程(如排卵、受孕和分娩时子宫的收缩)，参与消化。

2、 凝血恶烷类(thromboxanes)

凝血恶烷类也是花生四烯酸的衍生物。

与其他类二十烷酸不同的是凝血恶烷类有环醚的结构。 凝血恶烷A2(TxA2)是该类化合物中最重要的一种，它主要由血小板产生，促进血小板凝聚和平滑肌收缩。

3、 白细胞三烯（leucotriene,LT）

是花生四烯酸的羟基脂肪酸衍生物。

最初是在白细胞中发现的，并且有三烯结构，故名白细胞三烯。

LTC4、LTD4和LTE4是过敏性反应的慢反应物质的组分，在炎症反应起积极作用，促进白细胞趋向破坏组织。

第二节 脂酰甘油

因为不带电荷，有时也称中性脂(neutral fats) 结构：

（一）甘油的sn命名

（1）甘油结构用Fisher投影式表示，C2的-OH写在左边。 （2）三个碳原子顺序编号1.2.3（立体专一编号） 用sn写在化合物名称前面

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（二）甘油磷脂一般性质：

（1）纯品为白色蜡状固体，溶于大多数含水非极性溶剂，难溶于无水丙酮。

（2）属于两亲物质，可成膜。P81 图2-1画出脂质几种常见结构单分子层、双分子层、微团、微囊。

（3）被磷脂酶专一水解。

磷脂酶A1，A2，C，D作用甘油磷脂不同位置（P105），如磷脂酶A1，A2，分别专一除去sn-1位和sn-2位上的脂肪酸。

简单三脂酰甘油 混合三脂酰甘油

第三节 磷脂

磷脂是重要的两亲物质，它们是生物膜的重要组分、乳化剂和表面活性剂(表面活性剂是能降低液体，通常是水的，表面张力，沿水表面扩散的物质)。

磷脂有两类：甘油磷脂和鞘氨醇磷脂。

甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和一分子氨基醇(如胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇)组成。 鞘氨醇磷脂只是以鞘氨醇代替了甘油。

一、 甘油磷脂

天然存在的甘油磷脂都是L—构型。

1、 结构与分类

（1）磷脂酰胆碱（卵磷脂）（PC）

HO—CH2CH2N+（CH3）3（胆碱）

1，2-二酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱，又称卵磷脂，3-sn-磷脂酰胆碱，为细胞膜中最丰富的脂质。头基胆碱，代谢中一种甲基供体，可归为B族维生素。卵磷脂和胆碱可防止脂肪肝，一般从大豆油和蛋黄中提取。

植物：大豆等，

动物：脑、精液、肾上腺、红细胞，蛋卵黄（8-10%）。 作用：控制肝脂代谢，防止脂肪肝的形成。

（2）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）（PE）

HO—CH2CH2—N+H3（乙醇胺）

参与血液凝结。又称脑磷脂，头基为乙醇胺，又称胆胺。为细胞膜中另一种最丰富的脂质。

（3）磷脂酰丝氨酸（PS）

头基丝氨酸。分子净电荷-1，（PC、PE均为0）。可引起损伤表面凝血酶活化。PC，PE，PS之间在体内可互相转化。

（4）磷脂酰肌醇（PI）

PIP2磷脂酰肌醇-4，5-双磷酸，可将许多细胞外信号转化为细胞内信号。

（5）磷脂酰甘油（PG）

头基为甘油，且常与Lys相连。在细菌细胞膜中常见。

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