第八章 脂类 Lipids 1、脂类的定义、分类与生物学作用 2、脂肪酸 3、三酰甘油 4、磷脂 5、糖脂 6、固醇

脂常被定义为不溶于水的（或微溶的）有机化合物，脂可溶于氯仿,苯 多数化学本质：脂肪酸与醇形成的酯及衍生物 1、脂类的定义、分类与生物学作用 脂常被定义为不溶于水的（或微溶的）有机化合物，脂可溶于氯仿,苯 多数化学本质：脂肪酸与醇形成的酯及衍生物 脂质是构成生物膜最基本的结构物质 单纯脂质 复合脂质 衍生脂质 极性脂质 非极性脂质 分类

根据脂质在水界面上的行为，分为： 1、非极性脂质，溶解性极低，不能分散成单分子层，如长链脂肪酸及与一元醇、固醇成酯、蜡 2、一类极性脂质，能分散成单分子层，如三酰甘油、胆固醇、神经酰胺 3、二类极性脂质，能分散成双分子层，如磷脂 4、三类极性脂质，可溶性，可形成微团，将油滴包围，去污剂、乳化剂、表面活性剂等，如脂肪酸盐等

脂类物质的生理功用 供能贮能（高效），保护和保温作用 脂质主要以三酰甘油存在 构成生物膜 脂质双层： 使膜内外两侧的亲水物质不能自由通过 活性脂质，作为酶的辅因子。激素

例如： 不能溶于水的维生素 A, D, E, K 和一些前列腺素 (象类固醇、前列腺素) 都是脂. 泛醌与质体醌是电子传递载体. IP3是细胞内的信号分子

生物膜的结构

2、脂肪酸 脂肪酸包含一个长的碳氢链和一个羧酸基团 FA 故脂肪酸的差异反映在烃链的长短、双键的个数及位置 饱和脂肪酸：软脂酸=棕榈酸（16C）、硬脂酸（18C）。 不饱和脂肪酸 含1个双键（油酸） 含2个双键（亚油酸） 含3个双键（亚麻酸） 含4个双键（花生四烯酸） FA 故脂肪酸的差异反映在烃链的长短、双键的个数及位置

Carbon #1 Two representation of the fully saturated acid, stearic acid(硬脂酸)—18:0 The zigzag form and space-filling model Carbon #18

命名：亚油酸 18:2(9c,12c) 天然脂肪酸的特点： 偶数个碳原子 双键数目一般1-4个，植物多 脂肪酸双键的位置基本上在 9, 12, 15 (+3)上，（非共轭双键）且常为顺式结构 饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸构象不同 饱和：伸展；不饱和，双键不能自由弯曲 旋转——结节

脂肪酸的物理性质： 主要由碳氢链的长度和不饱和度决定 烃链越长，饱和脂肪酸的熔点越高(在室温下，10碳以下的饱和脂肪酸常为液态,12个碳以上的饱和脂肪酸常为固态) 烃链越长，溶解度越低 cis不饱和脂肪酸的熔点比同等链长的饱和脂肪酸的熔点低

必需脂肪酸：维持生长所需的，体内又不能合成的脂肪酸 亚油酸、亚麻酸等多不饱和脂肪酸人体不能合成,PUFA 若缺乏——视觉衰退，全身紊乱 必须从膳食（植物）中引入 类二十烷酸是一些激素的前体（前列腺素），都是由花生四烯酸合成

3、三酰甘油与蜡 液态为油，固态为脂

甘油酯旋光异构的命名： L-甘油-3-磷酸与D-甘油-1-磷酸是同一物质 立体专一性系统即sn系统 即L-甘油-3-磷酸 = sn-甘油-3-磷酸

三酰甘油的性质 物理性质：密度<1, 不溶于水 位于两极的温血动物有大量的三脂酰甘油，具有保温的作用 化学性质： 1、水解与皂化——皂化价 1克油脂所需的KOH的毫克数 度量脂肪酸的平均链长

2、卤化加成——碘价 100克油脂所需的碘的克数 度量脂肪酸的双键多少 3、酸败——酸价 若长期暴露于空气中不饱和成分自动氧化成过氧化物，难闻气味 中和1克油脂的游离脂肪酸所需的KOH的毫克数 度量？ 加入维生素作为抗氧化剂 应用：油漆、桐油干燥变硬,食品保质期

脂质酸败是由于发生了过氧化 若发生在体内，则严重影响膜的功能 1、蛋白质的聚合、交联 2、膜的流动性降低 3、动脉硬化，老年斑与衰老 抗氧化剂： 维生素，SOD，过氧化氢酶，谷胱甘肽等

Sperm Whales（抹香鲸） Major component: lipid Controls density and buoyancy when diving deep into the ocean

蜡：涂料、润滑剂等

A honeycomb, constructed of beeswax, is firm at 25℃ and completely impervious to water. The term “wax” originates in the Old English weax, meaning “the material of the honeycomb.”

4、磷脂 甘油磷脂, 鞘脂, 胆固醇是生物膜从最常见的两性脂. 磷脂分为甘油磷脂和鞘磷脂 1 2 3 最简单的甘油磷脂：磷脂酸 1、甘油磷酸酯类 CH2OCOR1 R2OCOCH CH2—O— H P—O— O- O X 非极性尾 极性头 1 2 3 最简单的甘油磷脂：磷脂酸 磷脂在水相中自发形成脂质双分子层。

1、甘油磷脂 主要是磷酸甘油二脂。甘油中第1，2位碳原子与脂肪酸酯基（主要是含16碳的软脂酸和18碳的油酸）相连，第3位碳原子则与磷酸酯基相连。不同的磷脂，其磷酸酯基组成也不相同。

磷脂的结构类型 信号通路

磷脂的两亲性结构 极性端 非极性端

卵磷脂的结构

磷脂的特点 磷脂分子中含有亲水性的磷酸酯基和亲脂性的脂肪酸链，是优良的两亲性分子。 磷脂分子在水溶液中，由于水分子的作用，能够形成双层脂膜结构或微团结构。 磷酸甘油二脂在水溶液中主要是形成双层脂膜。 磷脂的这种性质，使它具有形成生物膜（双层脂膜）的特性。

磷脂的两亲性结构 磷脂分子中含有亲水性的磷酸酯基和亲脂的脂肪酸链，是优良的两亲性分子 极性端 非极性端

膜的构造

磷脂的水解 磷脂酶A1和A2分别特异地催化甘油磷脂中C-1和C-2位置酯键的水解。 磷脂酶D催化甘油磷脂水解生成磷脂酸。

Specificity of phopholipases (mostly in lysosomes) Ester bonds Phosphodiester bonds

Unusual phospholipids: 醚甘油磷脂 缩醛磷脂: ether-linked alkenyl chain instead of ester-linked fatty acid

2、鞘磷脂 也叫鞘氨醇磷脂 鞘氨醇 磷酰胆碱 胆碱鞘磷脂 油酸

1 2 3 一个极性头部两个非极性尾部 酯键 鞘氨醇，神经酰胺Cer，鞘磷脂

5、糖脂 糖脂：半缩醛羟基以糖苷键与脂质相连 鞘糖脂+甘油糖脂 也是构成双层脂膜的结构物质。 糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。 动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。

半乳糖 脑苷脂

脑苷脂中所含的高级脂肪酸 脑苷脂中所含的高级脂肪酸有：二十四酸、二十四烯酸和-羟二十四酸等。这些脂肪酸以酰胺键形式与神经鞘氨醇中的氨基相连。 细菌和植物的细胞膜中糖脂含量较多。这类糖脂结构比较复杂，主要为甘油的衍生物。

1 1 糖苷键 半乳糖基神经酰胺=脑苷脂1

葡萄糖基神经酰胺=脑苷脂2

神经酰胺 鞘磷脂 脑苷脂 乳糖基神经酰胺 Sia 神经节苷脂

注意三种物质结构： 神经氨酸Neu：9碳，丙酮酸+甘露糖 唾液酸Sia：=NeuNAc 神经酰胺：

在糖脂中除了鞘糖脂之外 还有甘油糖脂 糖基与甘油以糖苷键结合 关于脂的分类 脂 磷脂 糖脂 甘油磷脂 鞘磷脂 甘油糖脂 鞘糖脂 甘油脂 鞘脂

鞘脂类 ——由1分子脂肪酸，1分子鞘氨醇或其衍生物，以及1分子极性头基团组成。 鞘磷脂类 鞘脂类 脑苷脂类（糖鞘脂） 神经节苷脂类

凝集原既表现在糖蛋白的形式，又表现在糖脂的形式 糖脂也可决定血型 N-acetyl-D-galactosamine D-galactose

6、萜与类固醇 是不含脂肪酸的脂质 但与其他脂质一样也以乙酸为前体合成 萜：两个或多个异戊二烯单位 类固醇：甾类，环戊烷多氢菲的衍生物

萜类可以组成很多重要的脂溶性维生素 Vitamin A1, its precursors and derivatives

固醇与胆固醇

胆固醇 胆固醇以中性脂的形式分布在双层脂膜内，对生物膜中脂类的物理状态有一定的调节作用，有利于保持膜的流动性和降低相变温度。

醇 胆固醇 甾核+烷烃侧链 1、组成胞膜 2、类固醇激素及维生素D的前体 3、若胆固醇过高则胆结石，冠心病，动脉硬化等

胆固醇也是两亲分子 羟基是极性头部，很小 带烃链的甾核是非极性的尾部，很大

由胆固醇合成vitamin D Synthesis of vitamin D Control calcium metabolism（钙代谢） in kidney, intestine, and bone

胆固醇还是某些激素的前体 男性荷尔蒙是男性第二性征出现 雌激素，或叫女性荷尔蒙是女性第二性征出现. 糖(肾上腺)皮质激素 可以使糖异生. 盐皮质激素作用于肾小管，使Na+再吸收增加， 促使K+和H+的排泄, 导致血量和血压增加 醛固酮（来自肾上腺，调节盐分泌）

这些类固醇荷尔蒙主要从生殖腺和肾脏中的胆固醇合成而来，并且被血流带到目标器官 这些类固醇荷尔蒙和相应的受体结合，进入细胞核，调节基因转录.