脂类化学及脂类代谢 Lipids & Lipids Metabolism 宋潇达 2014.11

目录 Section 1. 脂类化学 Section 2. 脂类代谢 Section 3. 类脂的代谢 Section 4. 脂类代谢的调节 脂类的消化和吸收 脂类储存及转运 脂肪的分解 脂肪的合成 Section 3. 类脂的代谢 Section 4. 脂类代谢的调节 简要介绍脂类代谢这章的主要内容，理清思路。以脂为中心，分类，消化吸收，储存及转运。脂类分解代谢及合成，酮体。类脂的代谢，脂类代谢的调节。 目录

是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能为机体利用的有机化合物。 Section 1. 脂类化学 脂类（lipids）定义： 是一类不溶于水而易溶于有机溶剂，并能为机体利用的有机化合物。 以脂类定义，举例对比糖类化合物的定义，以性质分类，并不是结构；非极性分子；有些尽管是两亲性，但都不溶于水。举例图片中是什么，“我分不清楚，都很好吃！”解释黄油和cheese那种是脂类，用来开场集中学生的注意力 。

（一）单纯脂类（simple lipid） 1.甘油三脂（triglycerides） （脂肪fat，油oil） 2.蜡（wax） 脂类的分类：（按照化学分类） （一）单纯脂类（simple lipid） 1.甘油三脂（triglycerides） （脂肪fat，油oil） 2.蜡（wax） Wax 讲述按照化学结构分类分为三大类，（一）单纯脂类（simple lipid）包括甘油三脂（triglycerides）（脂肪fat，油oil） 2.蜡（wax）蜡 CH3(CH2)14COOCH2 (CH2)28CH3 棕榈酸 三十二醇 脂肪，油 结构，区别 黑板上边讲边画结构 例子：油的不同 橄榄油，黄油，牛油 Fat Oil

（二）复合脂类（complex lipid） 1.磷脂（甘油磷脂，鞘氨醇磷脂） 2.糖脂（甘油糖脂，鞘氨醇糖脂）

（三）衍生脂类（complex lipid） 1.取代烃 （脂肪酸及碱性盐。。。） 2.固醇类（固醇，胆酸。。。） 3.萜类（胡萝卜素，橡胶。。。） 4.其他脂质（脂溶性维生素，脂酰辅酶A。。。） 取代烃：脂肪酸及碱性盐很多，比如肥皂 胆固醇：鸡蛋蛋黄中300mg/个 脂溶性维生素 哪几种？ADEK

（1）脂类（尤其是脂肪）是体内主要的储能物质，而且在氧化时可以比其他能源物质提供更多的能量。 其他分类方法： 按照是否形成皂盐分类 按照水中行为不同分类 按照功能分类 脂类代谢对于生命活动具有重要意义： （1）脂类（尤其是脂肪）是体内主要的储能物质，而且在氧化时可以比其他能源物质提供更多的能量。 （2）许多类脂及其衍生物具有重要生理作用：如合成激素、胆酸和维生素等。 （3）人类的某些疾病如动脉粥样硬化、脂肪肝和酮尿症等都与脂类代谢紊乱有关。 （4）类脂为构成生物膜的主要成分。 （5）脂类作为药物。 其他分类方法 按照功能分类比较流行，储存或者膜脂 脂类代谢对于生命活动具有重要意义，举例骆驼和抹香鲸，画图

（一）单纯脂类 脂肪（fat）：由一分子甘油和三分子脂肪酸组成的脂肪酸甘油三酯。 甘油 脂肪酸 简单三酰甘油 混合三酰甘油 二脂酰甘油 单脂酰甘油 油（oil）：甘油和不饱和脂肪酸组成

甘油衍生物的命名 1967年 IUPAC-IUB 国际理论和应用化学协会以及国际生物化学协会建议采用立体专一编号

脂肪酸(Fatty Acids) （1）脂肪酸的结构特点及命名 ⌘ 脂肪酸：不溶于水的长链羧酸 ⌘ 脂肪酸的碳原子一般是偶数，一般为12-24碳 ⌘ 含有双键的为不饱和脂肪酸 讲下双键在膜中的性质，流动性

（2）脂肪酸的命名 ⌘ 命名：碳链原子数：双键数（双键位置） 例1：硬脂酸 简写式：18:0 系统名：n-十八烷酸 分子结构简式：CH3(CH2)16COOH 例2：亚油酸 族：ω-6 简写式：18:2Δ9,12 系统名：顺,顺-9,12-十八碳二烯酸 18:2Δ9c,12c 分子结构简式： 18:2ω6,9 CH3(CH2)3(CH2CH=CH)2(CH2)7COOH

⌘ 必需脂肪酸：机体必需但自身又不能合成或合成量不足，必须从植物油中摄取的脂肪酸叫必需脂肪酸。包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸 （人体不能向脂肪酸引入超过Δ9的双键） ω-3家族，ω-6家族 ⌘ 二十碳五烯酸（EPA） ⌘ 二十二碳六烯酸（DHA） ⌘ 不饱和脂肪酸的不饱和度越高，熔点越低。 ⌘ 个别有取代基，比如蓖麻油酸（12羟基油酸），大枫子酸（环戊烯十三酸） 不饱和脂肪酸的不饱和度越高，熔点越低。个别有取代基，比如蓖麻油酸（12羟基油酸），大枫子酸（环戊烯十三酸）

⌘ 在酸，碱，酶的作用下水解为甘油和脂肪酸。 （3）脂肪的化学性质 ① 由酯键产生的性质——水解和皂化 ⌘ 在酸，碱，酶的作用下水解为甘油和脂肪酸。 酯酶 酸，蒸汽 脂肪 甘油 脂肪酸 ⌘ 碱水解称皂化反应。 ⌘ 皂化值（价）：皂化1g脂肪所需KOH的mg数。

用水将烧碱溶解开，将水和烧碱放在容器中，一直搅拌到水变得透明为止。应该注意的是，搅拌过程中将出现泡沫和发热现象。

一边放入油，一边搅拌，待烧碱完全溶解。

一边搅拌一边将油逐渐地放进去。用搅拌器搅拌10分钟左右。液体开始逐渐变稠。

停止搅拌，两三分钟以后，将其注入模具之中。 原封不动地放上1~2天，在温暖的地方放置1~2天。这时，液体在模具中产生化学反应，请不要用手触摸。

从模具中取出，从模具中将香皂取出，可以将刀子或剪子插入模具中以便于顺利取出。 最后的完成，切成适当大小的方块，放在通风处，避开日光直晒，放一个多月以后，制作完成。

⌘ 碘值（价）（iodine number or value）: 100g脂肪能吸收碘的g数。 ②. 不饱和脂肪酸产生的性质 A．氢化： －CH＝CH－ Ni or Pd or Pt 加氢 －CH2－CH2－ B．卤化： －CH＝CH－ ＋ I2 －CH－CH－ I 氢化 ⌘ 碘值（价）（iodine number or value）: 100g脂肪能吸收碘的g数。

1999年强制在营养标签中标示反式脂肪的含量 2003年发布新的增补法规，强制要求在传统食品及膳食补充剂的营养标签中标示反式脂肪酸的含量 美国： 1999年强制在营养标签中标示反式脂肪的含量 2003年发布新的增补法规，强制要求在传统食品及膳食补充剂的营养标签中标示反式脂肪酸的含量 2008年纽约市的餐饮行业禁售含反式脂肪酸的食品 2013年公布关于含反式脂肪酸食品非GRAS的初次裁定 “反式脂肪酸会降低起保护作用的高密度脂蛋白的水平，会让血小板更加黏稠，容易形成血栓，导致心脏病。” 反式脂肪的危害，举例。一天的上限是3g，建议少吃 包含反式脂肪酸：氢化植物油，起酥油，人造黄油，人造奶油，植脂末 中国： 使用了氢化和(或)部分氢化油脂，必须在食品标签的营养成分表中标示反式脂肪酸含量，如果100克食品中的反式脂肪酸含量低于0.3克可以标示为0。

C．氧化： 温和条件下氧化（如空气） 醛或酮 过氧化物 剧烈条件下氧化（如臭氧） 醛或醛酸

D．酸败（rancidity） 酸败的概念 : 水解性酸败：由于光、热或微生物的作用，使油脂水解生成脂 酸，低级脂酸有臭味，称水解性酸败。 氧化性酸败：由于空气中的氧使不饱和脂酸氧化，产生醛和酮 等，称氧化性酸败。 酸值（价）（acid number or value）：中和1g油脂中的自由 脂酸所需KOH的mg数。

③ 由羟基脂肪酸产生的性质 含羟基的甘油酯和醋酸酐作用生成乙酰化酯 乙酰值（价）（aectylation number or value）： 中和1g乙酰酯经皂化释放出的乙酸所需KOH的mg数。

蜡是脂肪酸与高级一元醇（24~36C）形成的酯类 （二）蜡（wax） 1．概念 蜡是脂肪酸与高级一元醇（24~36C）形成的酯类 2．物理性质 蜡不溶于水也不溶于有机溶剂。常温下为固体 3．主要的蜡 （1）蜂蜡（2）虫蜡（白蜡）（3）羊毛蜡（羊毛脂） 蜡，（1）蜂蜡（2）虫蜡（白蜡）（3）羊毛蜡（羊毛脂）；鸟的羽毛，植物的叶片表面（冬青，石楠）

三、复脂（complex lipid or compound lipid） （一）磷脂（phospholipid or phosphatide） 1．甘油醇磷脂（glycerophosphatide） 甘油醇磷脂通式

2.几种重要的甘油醇磷脂的结构 ① 磷脂酰胆碱（phosphatidyl Choline, PC）：也称卵磷脂（lecithin）

脂酸： 饱和脂酸: 软脂酸、硬脂酸 不饱和脂酸: 油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸 胆碱（Choline）：具有碱性、醇的性质

胆碱的生物功能 （1）乙酰胆碱是重要的神经递质，传导神经冲动。 （2）防止脂肪肝。 （3）生物体内的甲基供体。

② 磷脂酰乙醇胺：（phosphatidyl ethanolamine） 也称脑磷脂（cephalin） X: 乙醇胺 ③ 磷脂酰丝氨酸（phosphatidyl serine）： 也称脑磷脂（cephalin） X: 丝氨酸

卵磷脂与脑磷脂在体内可互变 丝氨酸 乙醇胺 胆碱

④ 磷脂酰肌醇（phosphatidyl inositol）： 也称肌醇磷脂（inositol phosphatide） X: 肌醇 肌-肌醇（myo-inositol） IP3，DG是第二信使，与细胞内信号传递有关。

（脂性醛基或称α、β一不饱和醚基） ⑤ 缩醛磷脂（plasmalogen）： 也称生醛磷脂或磷脂酰缩醛 C1: α β X: 胆碱，胆碱缩醛磷脂 乙醇胺，乙醇胺缩醛磷脂 丝氨酸，丝氨酸缩醛磷脂

⑥ 心磷脂（cardio lipid or cardiolipin）： 也称双磷脂酰甘油（diphosphatidyl glycerol）

⑦ 磷脂酰甘油（phosphatidyl glycerol）： X: 甘油

磷脂 丙酮 乙醇 乙醚 磷脂酰胆碱 不溶 溶 磷脂酰乙醇胺 鞘氨醇磷脂 溶（在热乙醇中） （3）甘油醇磷脂的性质 ① 容易氧化 ② 溶解度 磷脂 丙酮 乙醇 乙醚 磷脂酰胆碱 不溶 溶 磷脂酰乙醇胺 鞘氨醇磷脂 溶（在热乙醇中） ③ 可解离成两性离子型或带电荷的分子

磷脂 磷酸基团 X基团 净电荷 磷脂酰胆碱 - + 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰丝氨酸 +，- -1 磷脂酰肌醇 pH7时，几种常见的甘油醇磷脂的净电荷 磷脂 磷酸基团 X基团 净电荷 磷脂酰胆碱 - + 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰丝氨酸 +，- -1 磷脂酰肌醇

④ 磷脂分子中有极 性头和非极性尾 凡分子中含有极性基和非极性基的化合物称两亲化合物（amphipathic compound）

⑤ 水解 甘油醇磷脂可被酸、碱或酶水解 甘油醇磷脂 脂酸 ＋ 甘油磷酸 ＋ X 基团 H+或OH- 磷酸单酯酶 甘油 ＋ 磷酸

2．鞘氨醇磷脂（phosphosphingolipid）： （1）结构： 不含甘油而含鞘氨醇的磷脂称为鞘磷脂 鞘氨醇也叫神经氨基醇或神经醇

以鞘磷脂（sphingomyelin）为例，鞘磷脂由鞘氨醇、脂酸、磷酸及胆碱组成。

（2）性质： 与甘油醇磷脂的不同点 ①对光及空气皆稳定，可经久不变。 ②溶解度：不溶于丙酮、乙醚，而溶于热乙醇 与甘油醇磷脂的相同点 ①可解离成两性离子型或带电荷的分子 ②两亲化合物

（二）糖脂（glycolipid） 1、甘油醇糖脂 是由二酰甘油与己糖（主要是Gal、Man、deoxy-Glc等）以糖苷键连接而成。

2．N-酰基鞘氨醇糖脂（神经酰胺糖脂） 组成：醇（鞘氨醇）、脂酸、糖 根据糖基的不同，可分为两大类 （1）脑苷脂：糖基为中性糖 （2）神经节苷脂：糖基中除中性糖基外，还含唾液酸。

（1）脑苷脂（脑糖脂）（cerebroside）

（2）神经节苷脂（神经节糖脂）（ganglioside）

四、固醇（sterol）：也称甾醇 （一）固醇的结构 1．天然固醇的通式 固醇是环戊烷多氢菲的衍生物

2．α、β-型异构体 β-型固醇 α-型固醇

（二）胆固醇（cholesterol） 1、分布： 2、结构： Cholesterol 白色固体，不导电，与醋酸酐反应为蓝绿色

3、性质 （1）物理性质 （2）化学性质 ① 成酯反应 ② 加成反应

③ 氧化反应 胆固烯酮

④ 脱氢反应 7-脱氢胆固醇

⑤ 胆固醇可变为一些重要的化合物

胆酸与甘氨酸或牛磺氨酸形成胆酸盐

⑥ 颜色反应 Liebermann- Burchard反应（里伯曼-布卡德反应） 胆固醇（氯仿溶液） 蓝绿色 (CH3CO)2O 浓H2SO4 Salkowski 反应 胆固醇（氯仿溶液） 蓝紫色 浓H2SO4 ⑦ 游离胆固醇和胆固醇酯的测定 ⑧ 胆固醇也是两亲分子

萜类化合物 萜类化合物是由许多异戊二烯单位组成 根据异戊二烯数目的不同分为单萜、倍半萜、二萜、三萜、四萜、多萜。

萜类有的是线状，有的是环状，也有的两者兼有。

六、脂蛋白 （一） 细胞脂蛋白 分布: 组成: 蛋白质部分: 主要是糖蛋白 脂质部分: 主要是磷脂，其次是糖脂 （二） 血浆脂蛋白 电泳法分类

超离心法分类 乳糜微粒（CM, chylomicron） 极低密度脂蛋白（VLDL，very low density lipoprotein） 低密度脂蛋白（LDL，low density lipoprotein） 高密度脂蛋白（HDL， high density lipoprotein）

（三）脂蛋白的功能 血浆脂蛋白的分类、组分及主要功能 脂蛋白 密度 /(g·cm-3) 颗粒直径 /nm 脂质 蛋白质 功能 CM <0.96 100～500 98% (主要为TG) 2% 运输外源性的TG到体内  VLDL （前β-脂蛋白） 0.95～1.006 30～80 91% 8～12% 运输内源性的TG LDL（β-脂蛋白） 1.006～1.063 18～28 75%(主要为胆固醇和胆固醇酯) 25%  运输内源性胆固醇 HDL （α-脂蛋白） 1.063～1.21 5～15 50%（主要为磷脂、胆固醇） 50% 吸收周围细胞的胆固醇，对脂蛋白酯酶、卵磷脂一胆固醇酰基转移酶有激活作用

Section 2. 脂类代谢 ----- 脂类的消化和吸收

概念 脂肪组织是储存脂肪的主要场所，以皮下、肾周围、肠系膜等处储存最多，称为脂库。 人体的脂肪主要由糖转化而来，食物脂肪仅是次要来源。 脂库中贮存的脂肪经常有一部分经脂肪酶的水解作用而释放出脂肪酸与甘油，称为脂肪动员

1.脂肪的消化及吸收 甘油三酯脂肪酶 甘油二酯脂肪酶 甘油一酯脂肪酶 其中甘油三酯脂肪酶是其限速酶

2.卵磷脂的消化 ① 磷脂酶A1、磷脂酶B；② 磷脂酶A2、 磷脂酶B；③；磷脂酶C；④；磷脂酶D

参与脂类消化的主要酶类 酶 作用的脂类 消化产物 胰脂酶、辅脂酶 甘油三酯 脂酸、2-甘油一酯 磷脂酶A2 磷脂 脂酸、溶血磷脂 胆固醇酶 胆固醇酯 脂酸、胆固醇

小肠内皮细胞脂肪酸和脂肪酸绑定蛋白intestinal fatty acid–binding protein形成复合体。

小肠内皮细胞合成甘油三酯，和载脂蛋白，胆固醇以乳糜微粒的形式 通过淋巴进入血液。

在毛细血管中甘油三酯被蛋白酶水解，脂肪酸进入细胞。 血中游离脂酸与清蛋白结合运输，不列入血浆脂蛋白之内

（一）乳糜微粒CM的代谢 1．来源：由小肠粘膜细胞合成，经淋巴入血。 2．功能：血中外源性脂肪的主要运输形式。 （二）VLDL 的代谢 1．来源：主要由肝细胞合成，分泌入血，少量来自小肠。 2．功能：是血中内源性脂肪的主要运输形式 （三）LDL的代谢 1．来源：在血浆中由VLDL转变而来。 2．功能：是血中胆固醇的主要运输形式。 3. 与疾病密切相关

（四）HDL的代谢 1. 来源：主要由肝细胞合成，此外，小肠也可合成少量，还有血浆中 CM、VLDL 脂解过程中所释放的磷脂、胆固醇及apo也可产生新生的HDL。 2. 功能：将胆固醇从肝外组织转运到肝进行代谢（逆向转运）。 3. 转运胆固醇和磷脂。 血浆脂蛋白的组成特点: CM含甘油三酯最多，其次是VLDL； LDL含胆固醇及胆固醇酯最多； HDL含蛋白质最多。

谢谢！