【正文】 目錄 第七章 脂質代謝 Metabolism of Lipids 目錄 脂質的構成、功能及分析 The position, function and analysis of lipids 第一節(jié) 目錄 脂肪和類脂總稱為脂質 (lipids) 。 三脂酰甘油 (triacylglycerol, TAG)， 也稱為 甘油三酯 (triglyceride, TG) 膽固醇 (cholesterol, CHOL) 膽固醇酯 (cholesterol ester, CE) 磷脂 (phospholipid, PL) 糖脂 (glycolipid) 鞘脂 (sphingolipid) ?定義 : ?分類 : 一、脂質是種類繁多、結構復雜的一類大分子物質 類脂(lipoid) 脂肪 (fat) 目錄 ? 甘油三酯 (triacylglycerol)是非極性 、 不溶于水的甘油脂酸三酯 ， 基本結構為甘油的三個羥基分別被相同或不同的脂酸酯化 。 ? 其脂酰鏈組成復雜 ， 長度和飽和度多種多樣 。 ? 體內還存在少量 甘油一酯 （ monoacylglycerol）和甘油二酯 （ diacylglycerol， DAG） 。 （一）甘油三酯是甘油的脂酸酯 目錄 脂酸組成的 種類 決定甘油三酯的 熔點 ，隨飽和脂酸的 鏈長和數(shù)目 的增加而升高。 目錄 ? △ 編碼體系 從脂酸的羧基碳起計算碳原子的順序。 ? ω或 n編碼體系 從脂酸的甲基碳起計算其碳原子順序。 ? 系統(tǒng)命名法 （一）脂肪酸是脂肪烴的羧酸 標示脂酸的碳原子數(shù)即碳鏈長度和雙鍵的位臵。 脂肪酸（ fatty acids）的結構通式為 : CH3（ CH2） nCOOH。 高等動植物脂肪酸碳鏈長度一般在 14～ 20之間，為 偶數(shù)碳 。 目錄 脂酸根據其碳鏈是否存在雙鍵分為飽和脂酸和不飽和脂酸 飽和脂酸以乙酸 (CH3COOH)為基本結構 ，不同的飽和脂酸的差別在于這兩基團間亞甲基(CH2)的數(shù)目不同 。 ? 單不飽和脂酸 (monounsaturated fatty acid) ? 多不飽和脂酸 (polyunsaturated fatty acid) 目錄 表 71 常見的脂肪酸 慣名 系統(tǒng)名 碳原子數(shù)和 雙鍵數(shù) 簇 分子式 飽和脂肪酸 月桂酸 (lauric acid) n十二烷酸 12:0 － CH3(CH2)10COOH 豆寇酸 (myristic acid) n十四烷酸 14:0 － CH3(CH2)12COOH 軟脂肪酸 (palmitic acid) n十六烷酸 16:0 － CH3(CH2)14COOH 硬脂肪酸 (stearic acid) n十八烷酸 18:0 － CH3(CH2)16COOH 花生酸 (arachidic acid) n二十烷酸 20:0 － CH3(CH2)18COOH 山箭酸 (behenic acid) n二十二烷酸 22:0 － CH3(CH2)18COOH 掬焦油酸 (lignoceric acid) n二十四烷酸 24:0 － CH3(CH2)18COOH 不飽和脂肪酸 棕櫚 (軟 )油酸(palmitoleic acid) 9十六碳一烯酸 16:1 w7 CH3(CH2)5CH═CH(CH2)7COOH 油酸 (oleic acid) 9十八碳一烯酸 18:1 w9 CH3(CH2)7CH═CH(CH2)7COOH 異油酸 (Vaccenic acid) 反式 11十八碳一烯酸 18:1 w7 CH3(CH2)5CH═CH(CH2)9COOH 亞油酸 (linoleic acid) 9,12十八碳二烯酸 18:2 w6 CH3(CH2)4(CH═CHCH2)2(CH2)6COOH a亞麻酸 (alinolenic acid) 9,12,15十八碳三烯酸 18:3 w3 CH3CH2(CH═CHCH2)3(CH2)6COOH g亞麻酸 (glinolenic acid) 6,9,12十八碳三烯酸 18:3 w6 CH3(CH2)4(CH═CHCH2)3(CH2)3COOH 花生四烯酸(arachidonic acid) 5,8,11,14二十碳四烯酸 20:4 w6 CH3(CH2)4(CH═CHCH2)4(CH2)2COOH timnodonic acid (EPA) 5,8,11,14,17二十碳五烯酸 20:5 w3 CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)2COOH clupanodonic acid (DPA) 7,10,13,16,19二十二碳五烯酸 22:5 w3 CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)4COOH cervonic acid (DHA) 4, 7,10,13,16,19二十二碳六烯酸 22:6 w3 CH3CH2(CH═CHCH2)6CH2COOH 目錄 表 72 不飽和脂肪酸 簇 母體不飽和脂肪酸 結 構 ?7 軟油酸 916:1 ? 9 油酸 918:1 ? 6 亞油酸 9,1218:2 ? 3 亞麻酸 9,12,1518:3 同簇的不飽和脂酸可由其母體代謝產生 ， 如 花生四烯酸 可由 ?6簇母體亞油酸 產生 。 但 ? ?6和 ?9簇多不飽和脂酸在體內彼此不能相互轉化 。動物只能合成 ω9及 ω7系的多不飽和脂酸 ， 不能合成 ω6及 ω3系多不飽和脂酸 。 目錄 ? 磷脂 （ phospholipids） 由甘油或鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和含氮化合物組成。 甘油磷脂 ： 由甘油構成的磷脂（體內含量最多） 鞘磷脂： 由鞘氨醇構成的磷脂 X指與磷酸羥基相連的取代基，包括膽堿、水、乙醇胺、絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等。 FA FA Pi X 甘油 FA Pi X 鞘氨醇 （三）磷脂可分為甘油磷脂和鞘磷脂兩類 ? 分類： 目錄 由甘油構成的磷脂稱為甘油磷脂 CH2O C R1 R2C O CH CH2O P O X OO H OO組成： 甘油、脂酸、磷脂、含氮化合物 結構： 功能： 含一個極性頭、兩條疏水尾，構成生物膜的磷脂雙分子層。 X = 膽堿、水、乙醇胺、 絲氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等 目錄 機體內幾類重要的甘油磷脂 目錄 (cephalin) (lecithin) 磷脂酰肌醇 (phosphatidyl inositol) 磷脂酰絲氨酸 (phosphatidyl serine) 目錄 心磷脂 (cardiolipin) 目錄 由鞘氨醇或二氫鞘氨醇構成的磷脂稱為鞘磷酯 鞘氨醇的氨基通過酰胺鍵與 1分子長鏈脂酸相連形成 神經酰胺 (ceramide)，為鞘脂的母體結構。 目錄 鞘脂 (sphingolipids) 含鞘氨醇 (sphingosine)或二氫鞘氨醇的脂類。 目錄 X＝磷脂膽堿 、磷脂乙醇胺、單糖或寡糖 按取代基 X的不同，鞘脂分為：鞘糖酯、鞘磷脂 目錄 ? 膽固醇 (cholesterol)結構： 固醇共同結構： 環(huán)戊烷多氫菲 HHHHHABCD1234567891011121314 151617（四）膽固醇以環(huán)戊烷多氫菲為基本結構 目錄 動物膽固醇 (27碳 ) 目錄 植物 (29碳 ) 酵母 (28碳 ) 目錄 二、脂質具有多種復雜的生物學功能 （一）甘油三酯是機體重要的能源物質 1g TG = 38KJ 1g 蛋白質 = 17KJ 1g 葡萄糖 = 17KJ 首先，甘油三酯氧化分解 產能多 。 第二，甘油三酯疏水，儲存時不帶水分子，占 體積小 。 第三，機體有 專門的儲存組織 —— 脂肪組織。 甘油三酯是 脂肪酸的重要儲存庫 。 甘油二酯還是重要的 細胞信號分子 。 目錄 （二）脂肪酸具有多種重要生理功能 1. 提供必需脂肪酸 人體 自身不能合成，必須由食物提供的脂肪酸，稱為 營養(yǎng)必需脂酸 (essential fatty acid)，包括 亞油酸（ 18:2， Δ9,12） 、亞麻酸 （ 18:3， Δ9,12,15） 和花生四烯酸 （ 20:4， Δ5,8,11,14） 。 目錄 2. 合成不飽和脂肪酸衍生物 ? 前列腺素 （ prostaglandin, PG ） 、 血栓烷(thromboxane, TX) 、 白三烯 (leukotrienes, LT)是廿碳多不飽和脂肪衍生物 。 ? 前列腺素以前列腺酸 （ prostanoic acid） 為基本骨架 ， 有一個五碳環(huán)和兩條側鏈 （ R1及 R2） 。 9 7 5 3 1 11 13 15 17 19 10 COOH R 1 20 R 2 CH 3 10 9 8 6 5 3 1 11 12 14 15 17 19 20 CH 3 COOH 花生四烯酸 （ 20:4△ 5， 8， 11， 14） 前列腺酸 目錄 PG根據 五碳環(huán)上取代基 和 雙鍵位臵 不同，分 9 型： 目錄 根據 R1及 R2兩條側鏈中雙鍵數(shù)目的多少 ， PG又分為 3類，在字母的右下角提示。 目錄 ?有 前列腺酸樣骨架 ，但五碳環(huán)為含氧的 噁烷 代替。 ? 血栓噁烷（ thromboxane A2, TX A2） 目錄 ?分子中不含前列腺酸骨架有四個雙鍵，三個共軛雙鍵。 (LTB4) ? 白三烯（ leukotrienes， LT） 目錄 ? PGE2誘發(fā)炎癥，促局部血管擴張。 ? PGE PGA2 使動脈平滑肌舒張而降血壓。 ? PGE PGI2抑制胃酸分泌，促胃腸平滑肌蠕動。 ? PGF2α使卵巢平滑肌收縮引起排卵，使子宮體收縮加強促分娩。 1. PG PG、 TX和 LT具有很強生物活性 目錄 2. TX ? PGF TXA2 強烈促血小板聚集，并使血管收縮促血栓形成， PGI2 、 PGI3對抗它們的作用。 ? TXA3促血小板聚集，較 TXA2弱得多。 3. LT ? LTC LTD4及 LTE4被證實是過敏反應的慢反應物質。 ? LTD4還使毛細血管通透性增加。 ? LTB4還可調節(jié)白細胞的游走及趨化等功能，促進炎癥及過敏反應的發(fā)展。 目錄 （二）磷脂是重要的結構成分和信號分子 1. 磷脂是構成生物膜的重要成分 ? 磷脂分子具有親水端和疏水端，在水溶液中可聚集成脂質雙層，是 生物膜的基礎結構 。 ? 細胞膜中能發(fā)現(xiàn) 幾乎所有的磷脂 ，甘油磷脂中以磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸含量最高，而鞘磷酯中以神經鞘磷酯為主。 ? 各種磷脂在不同生物膜中所占比例不同。磷脂酰膽堿（也稱 磷脂酰膽堿 ）存在于細胞膜中， 心磷脂 是線粒體膜的主要脂質。 目錄 磷脂雙分子層的形成 目錄 2. 磷脂酰肌醇是第二信使的前體 ? 磷脂酰肌醇 5位被磷酸化生成的磷脂酰肌醇 4,5二磷酸（ phosphatidylinositol 4,5bisphosphate， PIP2）是細胞膜磷脂的重要組成，主要存在于細胞膜的內層。在激素等刺激下可分解為甘油二酯（ DAG）和三磷酸肌醇（ inositol triphosphate， IP3），均能在胞內傳遞細胞信號。 ? 各種磷脂在不同生物膜中所占比例不同。 目錄 （四）膽固醇是生物膜的重要成分和具有重要生物學功能固醇類物質的前體 ? 膽固醇是 細胞膜的基本結構成分 ? 膽固醇可轉化為一些具有重要生物學功能的固醇化合物 ?可轉變?yōu)?膽汁酸、類固醇激素及維生素 D3 目錄 三、脂質組分的復雜性決定了脂質分析技術的復雜性 （一）用有機溶劑提取脂質 （二）用層析分離脂質 （三）根據分析目的和脂質性質選