1、第二章脂類Lis重點：磷脂、糖脂一、 脂類的概念不溶于水而能被乙醚、氯仿、苯等非極性有機溶劑抽提出的化合物，統稱脂類。脂類包括油脂（甘油三脂）和類脂（磷脂、蠟、萜類、甾類）。二、 分類單純脂：脂肪酸與醇類形成的酯，甘油酯、鞘脂、蠟復合脂：甘油磷脂、鞘磷脂。萜類和甾類及其衍生物：不含脂肪酸，都是異戊二烯的衍生物。衍生脂：上述脂類的水解產物，包括脂肪酸及其衍生物、甘油、鞘氨醇等。結合脂類：糖脂、脂蛋白三、 脂類的生物學功能脂類的生物學功能也多種多樣：生物膜的結構組分(甘油磷脂和鞘磷脂，膽固醇、糖脂)；能量貯存形式(動物、油料種子的甘油三酯)；激素、維生素和色素的前體(萜類、固醇類)；生長因子；抗氧

2、化劑； 化學信號(如)；參與信號識別和免疫（糖脂）；動物的脂肪組織有保溫，防機械壓力等保護功能，植物的蠟質可以防止水分的蒸發。第一節脂肪酸及其衍生物一、 脂肪酸絕大多數的脂肪酸含有偶數個碳原子，形成長而不分支的鏈(也有分支的或含環的脂肪酸)。不飽和脂肪酸有順式和反式兩種異物體。但生物體內大多數是順式結構。不飽和脂肪酸中，反式雙鍵會造成脂肪酸鏈彎曲，分子間沒有飽和脂肪酸鏈那樣結合緊密。因此，不飽和脂肪酸的熔點低。脂肪酸(主要是豆蔻酸與棕櫚酸)可以與蛋白質共價相連，形成脂酰蛋白(acyloted protein)，脂酰基團能促進膜蛋白與疏水環境間的相互作用。1、必需脂肪酸essentialfatt

3、yacids植物和細菌可以利用乙酰 CoA 合成所需的全部脂肪酸。哺乳動物既可以從食物中獲得大部分脂肪酸，也可以合成飽和脂肪酸和一些單不飽和脂肪酸。但是，哺乳動物不能合成多不飽和脂肪酸（如亞油酸和亞麻酸），稱為必需脂肪酸。亞油酸和亞麻酸必須從植物中獲取。花生四烯酸可由亞油酸在體內合成。P52 表 23 某些油脂的脂肪酸組成2、皂化值（評估油的質量）完全皂化 1 克油脂所需 KOH 的毫克數，稱皂化值。用來評估油脂的質量。3、酸值（酸敗程度）中和 1 克油脂中的游離脂肪酸所消耗的 KOH 毫克數。4、（不飽和鍵的多少）100 克油脂吸收碘的克數。二、 類二十烷酸也稱類花生酸（eicosanoid

4、），包括前列腺素類(prostaglandin)，凝血惡烷類(thromboxane)和白細胞三烯類(leucotriene)是一大類由許多哺乳動物組織產生的激素類的物質。它們只在產生的器官中起作用，所以稱為自泌調控分子，而不是激素。大多數的類二十烷酸是花生四烯酸的衍生物。花生四烯酸也稱 5,8,11,14-二十碳四烯酸(eicosatetraenoio acid)，是由亞油酸合成后加上一個二碳單位、引入兩個雙鍵。1、 前列腺素類圖 9A前列腺素類是花生四烯的衍生物。前列腺素類有一個環戊烷結構，C11、C15 位點各有一個-OH。PGE 在 C9 位上有一個 C=O(carbonyl grou

5、p)，PGF 在 C9 上有一個-OH。角注數學表明分子中雙鍵的數目，PG2 類前列腺素是人類中最重要的前列腺素。前列腺素參與許多生理過程的調節控制，促進炎癥反應，參與生殖過程(如排卵、受孕和分娩時子宮的收縮)，參與消化。圖 9B2、 、凝血惡烷類(thromboxanes)凝血惡烷類也是花生四烯酸的衍生物。與其他類二十烷酸不同的是凝血惡烷類有環醚的結構。凝血惡烷 A2(TxA2)是該類化合物中最重要的一種，它主要由血小板產生，促進血小板凝聚和平滑肌收縮。3、 白細胞三烯（leucotriene,LT）是花生四烯酸的羥基脂肪酸衍生物。最初是在白細胞中發現的，并且有三烯結構，故名白細胞三烯。LT

6、C4、4 和 LTE4 是過敏性反應的慢反應物質的組分，在炎癥反應起積極作用，促進白細胞趨向破壞組織。第二節脂酰甘油因為不帶電荷，有時也稱中性脂(neutral fats)結構：圖 1簡單三脂酰甘油混合三脂酰甘油第三節磷脂磷脂是重要的兩親物質，它們是生物膜的重要組分、乳化劑和表面活性劑(表面活性劑是能降低液體，通常是水的，表面張力，沿水表面擴散的物質)。磷脂有兩類：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(如膽堿、乙醇胺、絲氨酸或肌醇)組成。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構型。1、 結構與分類依照氨基醇的不同可分以下幾類：P5

7、7 表 2-6 各種甘油磷脂的極性頭部和電荷量（1）、 磷脂酰膽堿（卵磷脂）（PC）HOCH2CH2N+（CH3）3（膽堿）分布：植物：大豆等，動物：腦、精液、腎上腺、紅細胞，蛋卵黃（8-10%）。作用：控制肝脂代謝，防止脂肪肝的形成。（2）、 磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）（PE）HOCH2CH2N+H3（乙醇胺）參與血液凝結。（3）、 磷脂酰絲氨酸（PS）HOCH2CHCOO-（絲氨酸）N+H3（1）（3）X 均為氨基醇。（4）、 磷脂酰肌醇（PI）圖（5）、 磷脂酰甘油（PG）（6）、 二磷脂酰甘油（心磷脂）2、 甘油磷脂的性質極性：極性頭、非極性尾帶電性（可用于分離純化）圖二、 鞘磷脂高等動物

8、組織中含量較豐富。1、 組成：一個鞘氨醇一個脂肪酸一個磷酸一個膽堿或乙醇胺2、 結構與性質鞘磷脂極性頭部分是磷脂酰膽堿或磷脂酰乙醇胺。鞘磷脂結構與甘油磷脂相似，因此性質與甘油磷脂基本相同。第節鞘脂類鞘脂類也是動植物生物膜的重要組分。鞘脂類含有一個長的氨基醇。一、 鞘氨醇已發現的鞘氨醇類約有 30 種。圖2-氨基-4-十八碳烯-1.3-二醇此雙鍵還原，即二氫鞘氨醇鞘氨醇植物鞘氨醇二、 神經酰胺鞘脂類的核心結構是神經酰胺（ceramide），由鞘氨醇氨基以酰胺鍵與長鏈（1826C）脂肪酸的羥基相連。圖神經酰胺在鞘磷脂中，神經酰胺 1 位的-OH 被磷酸膽堿(osorylcholine) 或磷酸乙醇

9、胺 (osorylenolamine)的磷酸基因酯化。除了動物細胞膜外，鞘磷脂在神經細胞的髓鞘中含量最豐富。第五節結合脂類一、 糖脂 glycoliP478 圖 98P479 圖 910N脂酰神經鞘氨醇糖脂（神經酰胺糖脂）甘油醇糖脂四1、 甘油醇糖脂圖半乳糖甘油二酯稱：6磺基 Glc 甘油二酯2、 N脂酰神經鞘氨醇糖脂（神經酰胺糖脂）神經酰胺還是糖脂的前體物，有時稱鞘糖脂。圖 9.9在鞘糖脂中，單糖、雙糖或寡糖通過 O-糖苷鍵與神經酰胺相連，重要的鞘糖脂有腦苷脂 (cerebroside)、硫腦苷脂(sulfatide)和神經節苷脂(ganglioside)。腦苷脂是單糖與神經酰胺形成的糖脂，

10、是非離子型的。半乳糖腦苷脂(galatocerebroside)幾乎全部存在于腦的細胞膜中。腦苷脂被硫酸化后稱為硫腦苷脂，在生理下帶負電荷。寡糖鏈(帶有一個或多個唾液酸殘基)與神經酰胺形成的鞘糖脂稱為神經節苷脂，最初是從神經組織中分離到的，在其它組織中也有分布。神經節苷脂的命名含有 M、D、T 和角注數字，M、D、T 分別表示含有一個、兩個、三個唾液酸，數字表示在糖鏈上的位置。（1）、腦苷脂（中性糖鞘脂類）圖主要在神經、腦組織中，X 為 Glc 稱 Glc 腦苷脂，X 為 Gal 稱 Gal 腦苷脂。X 還可能是：Fuc、Ac、GalNAc（2）、 神經節苷酯（酸性糖鞘脂類）含有唾液酸，在腦灰

11、質和胸腺中含量高。中樞神經系統某些神經元膜的特征性脂，可能與通過神經元的神經沖動傳遞有關。圖人的神經系統細胞膜至少有 15 種神經節苷脂，它們的生物功能尚未完全了解。3、 糖脂的生物學功能糖脂的功能還不十分清楚，有些動物細胞膜上的糖脂分子能與細菌毒素以及細菌細胞結合，起受體的作用。細胞結構的剛性抗原的化學標記血型抗原圖人的 A、B、O 血型差異在于糖鏈末端殘基。現在臨床上正研究用酶促降解 B抗原或 A 抗原的末端殘基 Gal 或 GalNAc，從而增加 O抗原的血液來源。細胞分化階段可鑒定的化學標記可能與糖鏈的長短有關調節細胞的正常生長與正常細胞轉化成腫癌細胞有關。腫癌 Cell 的神經節苷脂

12、糖鏈比正常 Cell 的短。授予細胞與其它生物活性物質的反應性傾向。鞘脂貯積病(singolipld storage disease, singoliose)溶酶體貯積病是由于降解某種特定代謝物的酶發生遺傳性缺陷造成的。一些溶解體貯積病與鞘脂代謝有關，也稱鞘脂貯積病，常見的就是 Tay-sochs 神經節苷 GM2 貯積病，這是由于降解它的-hexosaminidaseA(-氨基己糖苷酶)缺陷造成的。當細胞積累 GM2 時就溶脹最終死亡，Tay-Sachs 綜合癥(失明，肌肉萎縮，抽搐，精神錯亂)，通常在出生數月后表現出來。diseaseTay-sachssympternBlindnessAc

13、cumulating spluingoliGangliosideEnzyme deficiency-hexosaminidoseAdiseaseMuscle weakness SeizuresGM2Mental retardation-glucosidaseGaucheris diseaseNiemann-PicMental retardations,Liver and spleen enlargement Ereof cong bones Montal retardutionGlucocereilesingomyelinsingomylinasek disease二、 脂蛋白lipoprot

14、ein要點：血槳脂蛋白 血槳白蛋白（學生自己看，此處不講，在脂代謝中講。）雖然脂蛋白可以指任何與脂基(如脂肪酸、異戊二烯)共價相連的蛋白、但它常常用來指哺乳動物血漿(尤其是人)中的脂-蛋白質復合物。血漿脂蛋白可以把脂類(三酰甘油、磷脂、膽固醇)從一個器官運輸到另一個器官。圖 9.17P233血漿脂蛋白根據密度來分類：（1） 乳糜微粒，密度非常低，運輸甘油三酯和膽固醇脂，從小腸到組織肌肉和 adi織。e 組（2） 極低密度脂蛋白 VLDL(0.95-1.006g/cm3)，在肝臟中生成，將脂類運輸到組織中，當VLDL 被運輸到全身組織時，被分解為三酰甘油、脫輔基蛋白和磷脂，最后，VLDL被轉變為

15、低密度脂蛋白。低密度脂蛋白(LDL，1.006-1.063g/cm3)，把膽固醇運輸到組織，經過一系列復雜的過程，LDL 與 LDL 受體結合并被細胞吞食。高密度脂蛋白(HDL，1.063-1.210g/cm3)，也是在肝臟中生成，可能負責清除細胞膜上過量的膽固醇。當血漿中的卵磷脂：膽固醇酰基轉移酶(Lecithin cholesterol acyltransferase, LCAT)將卵磷脂上的脂肪酸殘基轉移到膽固醇上生成膽固醇脂時，HDL將這些膽固醇脂動輸到肝。肝臟將過量的膽固醇轉化為膽汁酸。脂蛋白與動脈粥樣硬化：(atherosclerosis)動脈粥樣硬化是一個慢性病，在此過程中，粥樣

16、物質逐漸沉積在動脈的內壁上，這些沉積物稱為 Plaque(蝕斑)，在 plaque 形成過程中，平滑肌細胞、巨噬細胞和各種細胞殘渣逐漸聚集。當巨噬細胞中吞食了大量脂類物質(主要是膽固醇和膽固醇脂)它們就成為粥樣化細胞。最后，粥樣硬化斑鈣化(calcify)突入動脈腔，阻止血液流動，大腦、心、肺等器官就會缺氧和營養。冠狀動脈粥樣硬化病是最常見的一種，由于缺氧和營破壞了心肌。Plaque 中的膽固醇大部分是來自粥樣細胞吞噬的 LDL。因此，毫不奇怪，高水平的血漿 LDL與冠狀動脈粥樣癥直接相關(LDL 含有大量的膽固醇及膽固醇脂)，其它相關因素還包括高脂類飲食、吸煙、抑郁和缺少運動，高水平的血漿

17、HDL 與代幾率的冠狀動脈病有關。肝細胞是唯一具有 HDL 受體的細胞。可粥樣化的細胞具有 LDL 受體，當 LDL 與受體結合后這些細胞就通過胞吞作用吞食 LDL。在正常情況下，進入細胞中的 LDL 釋放出的膽固醇和其它脂類可用于細胞結構和代謝上的需要。通常情況下 LDL 受體功能是高度調控的，吞入相對大量的 LDL 后，LDL 受體合成就降低。巨噬細胞卻不同，LDL 受體的合成并不降低，粥樣硬化斑中的巨噬細胞含有高水平的 LDL 受體，而且對氧化破壞的 LDL 仍有親和力。抗壞血酸(Vc)和 VE 都是抗氧化劑，能抑止粥樣斑的形成。第六節萜類和固醇類化合物可以統稱為類異戊二烯類(isopr

18、enoid)，由乙酰-CoA 經由異戊二烯焦磷酸生成的，而不是由異戊二烯合成的一、 萜類一些真核蛋白質合成后經過異戊二烯化，常見的異戊二烯基團就是 farnesyl 和 geranylgeranylgroup二、 固醇類結構：含有環戊烷多氫菲母核的一類醇、酸及其衍生物。包括：固醇、固醇衍生物。圖1、 膽固醇（二氫膽固醇、T脫氫膽酸、膽固醇酯）以游離或酯的形態存在于一切動物組織中，植物中沒有。是最早由從動物膽石中分離出的固醇。（1）、 結構C3 羥基C10 和 C13 各一個甲基 C5 與 C6 間一個雙鍵 C17 異辛烷（2）、 性質白色、斜方晶體。醇基可與脂酸成酯（棕櫚酸、硬脂酸、油酸）雙鍵可加氫（3）、 分布及功能70 千克人體含 140 克左右，1/4 在腦及神經組織中，肝、腎含量較多。腎上腺、卵巢等合成固醇激素的腺體含量也較多，可達 15%。血清中含量升高，會增加患心血管疾病的可能性。膽固醇是生物膜的重要成分，羥基極性端分布于膜的親水界面，母核及側鏈深入膜雙層，控制膜的流動性，阻止磷脂在相變溫度以下時轉變成結晶狀態，保證膜在低溫時的流動性及正常功能