脂类主题医学知识培训课件.ppt
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1、脂类主题医学知识 糖类作业糖类作业n1.1.透明质酸在化妆品中的应用透明质酸在化妆品中的应用n2.ABO2.ABO血型与糖血型与糖n3.3.几丁质与生物材料几丁质与生物材料n4.4.环糊精在医药学中的应用环糊精在医药学中的应用脂类主题医学知识21 1 引言引言2 2 脂肪酸脂肪酸3 3 三酰甘油和蜡三酰甘油和蜡4 4 脂质过氧化作用脂质过氧化作用5 5 磷脂磷脂 6 6 糖脂糖脂 7 7 萜和类固醇萜和类固醇8 8 脂蛋白脂蛋白 9 9 脂质的提取、分离与分析脂质的提取、分离与分析脂类主题医学知识31 1 引引 言言脂类就是动、植物的油脂。人们吃的动物油脂(如猪脂类就是动、植物的油脂。人们吃的
2、动物油脂(如猪油、牛羊油脂、鱼肝油、奶油等)、植物油(如豆油、油、牛羊油脂、鱼肝油、奶油等)、植物油(如豆油、菜油、花生油、芝麻油、茶油、棉子油等)和工业、菜油、花生油、芝麻油、茶油、棉子油等)和工业、医药上用的蓖麻油和麻仁油等都属于脂类物质。一切医药上用的蓖麻油和麻仁油等都属于脂类物质。一切动植物都含有脂质,它是构成原生质的重要成分,也动植物都含有脂质,它是构成原生质的重要成分,也是动植物的储能物质。动物(包括人类)腹腔的脂肪是动植物的储能物质。动物(包括人类)腹腔的脂肪组织、肝组织、神经组织和植物中油料作物的种子等组织、肝组织、神经组织和植物中油料作物的种子等的脂质含量都特别高。的脂质含量
3、都特别高。1.1 1.1 存在存在脂类主题医学知识4脂质是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有脂质是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。脂类分子都含碳、氢、氧元素,有的也含机分子。脂类分子都含碳、氢、氧元素,有的也含氮和磷。脂类被碱水解后产生醇(一般为甘油醇)氮和磷。脂类被碱水解后产生醇(一般为甘油醇)和脂肪酸。因此,可以说脂质的化学本质是和脂肪酸。因此,可以说脂质的化学本质是脂肪酸脂肪酸(C4C4以上的)和以上的)和醇醇 包括甘油醇、鞘氨醇(或称神包括甘油醇、鞘氨醇(或称神经醇)、高级一元醇和固醇经醇)、高级一元醇和固醇 等等所组成的酯类及其所组成的酯类及其衍生物衍生物,它们具有
4、下列,它们具有下列3 3个特征:个特征:1.2 1.2 脂类的化学概念脂类的化学概念不溶于水而溶于非极性溶剂,如乙醚、丙酮及氯仿等。不溶于水而溶于非极性溶剂,如乙醚、丙酮及氯仿等。为脂肪酸与醇所组成的酯类。为脂肪酸与醇所组成的酯类。能被生物体利用,作为构造、修补组织或供给能量之用。能被生物体利用,作为构造、修补组织或供给能量之用。脂类主题医学知识51.3 1.3 脂质的分类脂质的分类 脂质脂质单脂单脂复脂复脂衍生脂质衍生脂质:为脂酸与醇(甘油醇、高级一元醇):为脂酸与醇(甘油醇、高级一元醇)所组成的酯类。所组成的酯类。脂脂油油蜡蜡:脂酸与醇(甘油醇,鞘氨醇)所:脂酸与醇(甘油醇,鞘氨醇)所生成
5、的酯,同时含有其他非脂性物生成的酯,同时含有其他非脂性物质,如糖、磷酸及氮碱等。质,如糖、磷酸及氮碱等。磷脂磷脂糖脂糖脂:由单脂和复脂衍生而来或与之:由单脂和复脂衍生而来或与之关系密切,具有脂质一般性质的关系密切,具有脂质一般性质的物质。物质。取代烃取代烃固醇类固醇类萜萜其它脂质其它脂质脂类主题医学知识61.4 1.4 脂质的生物学作用脂质的生物学作用1 1)贮存脂质)贮存脂质-三酰甘油、蜡三酰甘油、蜡1g1g油脂在体内完全氧化产生油脂在体内完全氧化产生37kJ37kJ(9kcal9kcal)(1g1g糖或蛋白质只产生糖或蛋白质只产生17kJ17kJ)油脂的贮存不需结合水。油脂的贮存不需结合水
6、。动物皮下的三酯酰甘油还可作为抗低温的绝热层。动物皮下的三酯酰甘油还可作为抗低温的绝热层。人和动物的皮下和肠系膜脂肪组织还起防震的填充人和动物的皮下和肠系膜脂肪组织还起防震的填充物作用。物作用。动物的皮肤腺分泌腊使毛发、羽毛柔软、润滑并防水。动物的皮肤腺分泌腊使毛发、羽毛柔软、润滑并防水。叶覆盖一层腊以防寄生物侵袭和水分的过程蒸发。叶覆盖一层腊以防寄生物侵袭和水分的过程蒸发。脂类主题医学知识72 2)结构脂质)结构脂质生物膜生物膜生物膜的主体是脂质双分子层。生物膜的主体是脂质双分子层。脂类主题医学知识8参与脂双层构成的膜脂还有固醇和糖脂。参与脂双层构成的膜脂还有固醇和糖脂。脂类主题医学知识93
7、)3)活性脂质活性脂质(1 1)类固醇:雄性激素、雌性激素、肾上腺皮质)类固醇:雄性激素、雌性激素、肾上腺皮质激素。激素。(2 2)萜类:脂溶性维生素、光合色素。)萜类:脂溶性维生素、光合色素。(3 3)其它:辅因子、电子载体、糖基载体、细胞)其它:辅因子、电子载体、糖基载体、细胞内信号,激素样作用。内信号,激素样作用。脂类主题医学知识10脂类的生物学功能:脂类的生物学功能:生物膜的结构组分生物膜的结构组分(甘油磷脂和鞘磷脂,胆固醇、糖脂甘油磷脂和鞘磷脂,胆固醇、糖脂);能量贮存形式能量贮存形式(动物、油料种子的甘油三酯动物、油料种子的甘油三酯);激素、维生素和色素的前体激素、维生素和色素的前
8、体(萜类、固醇类萜类、固醇类);生长因子;生长因子;抗氧化剂;抗氧化剂;化学信号化学信号(如如PIPPIP2 2);参与信号识别和免疫(糖脂);参与信号识别和免疫(糖脂);动物的脂肪组织有保温,防机械压力等保护功能,植物的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。蜡质可以防止水分的蒸发。脂类主题医学知识11n脂肪酸是由一条长脂肪酸是由一条长的烃链和一个末端的烃链和一个末端羧基组成的羧酸。羧基组成的羧酸。含有一个或多个双含有一个或多个双键的为不饱和脂肪键的为不饱和脂肪酸酸2 2 脂肪酸脂肪酸脂类主题医学知识12自然界存在的脂酸皆为含双数碳的脂酸(海洋生自然界存在的
9、脂酸皆为含双数碳的脂酸(海洋生物中含有奇数碳原子的脂肪酸),已知者有物中含有奇数碳原子的脂肪酸),已知者有C4C4C28C28的各种脂酸,分饱和脂酸、不饱和脂酸、羟酸的各种脂酸,分饱和脂酸、不饱和脂酸、羟酸和环酸四类(表和环酸四类(表2 21 1),饱和与不饱和脂酸为主),饱和与不饱和脂酸为主体,羟酸和环酸仅存在于个别动植物体中。不饱体,羟酸和环酸仅存在于个别动植物体中。不饱和脂酸皆为和脂酸皆为C18C18到到C22C22的脂酸,其中有含的脂酸,其中有含5 5个不饱和个不饱和双键者,这些不饱和脂酸,都有其一定的特殊生双键者,这些不饱和脂酸,都有其一定的特殊生理功能。理功能。2.1 2.1 脂肪
10、酸的种类脂肪酸的种类脂类主题医学知识13脂肪酸饱和脂肪酸饱和脂肪酸:软脂酸(16C)、硬脂酸(18C)不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸含1 1个双键(油酸)含2 2个双键(亚油酸)含3 3个双键(亚麻酸)含4 4个双键(花生四烯酸)脂类主题医学知识14脂类主题医学知识15脂类主题医学知识16脂类主题医学知识17 脂肪酸常用简写法表示。简写法的原则是:脂肪酸常用简写法表示。简写法的原则是:先写出碳原子的数目,再写出双键的数目,最先写出碳原子的数目,再写出双键的数目,最后表明双键的位置。如后表明双键的位置。如软脂酸软脂酸 16:0 16:0 表明软脂酸含表明软脂酸含l6l6碳原子,无碳原子,无双键;双键;
11、油油 酸酸 18:1(9)18:1(9)或或18:118:199 表明油酸为具有表明油酸为具有1818个碳原子,在第个碳原子,在第910910位之间有一个不饱和位之间有一个不饱和双键的脂肪酸;双键的脂肪酸;花生四烯酸花生四烯酸 20:4(5 20:4(5、8 8、1111、14)14)或或20:420:45,8,11,145,8,11,14 表明花生四烯酸为具有表明花生四烯酸为具有2020个碳个碳原子,在第原子,在第5656、8989、11111212和和14-1514-15碳原碳原子之间各有一个不饱和键的脂肪酸;子之间各有一个不饱和键的脂肪酸;c c、t t表示顺反表示顺反脂类主题医学知识1
12、82.2 2.2 天然脂肪酸的结构特点天然脂肪酸的结构特点 高等动、植物的脂肪酸有以下共性:高等动、植物的脂肪酸有以下共性:(1)(1)脂肪酸链长为脂肪酸链长为1414一一2020个碳原子的占多数且都是偶数。最常个碳原子的占多数且都是偶数。最常见的是见的是1616或或1818个碳原子酸。个碳原子酸。(2)(2)饱和脂肪酸中最普遍的是软脂酸和硬脂酸。不饱和脂肪酸饱和脂肪酸中最普遍的是软脂酸和硬脂酸。不饱和脂肪酸中最普遍的是油酸。中最普遍的是油酸。(3)(3)在高等植物和低温生活的动物中,不饱和脂肪酸的含量高在高等植物和低温生活的动物中,不饱和脂肪酸的含量高于饱和脂肪酸含量。于饱和脂肪酸含量。(4
13、)(4)不饱和脂肪酸的熔点比同等链长的饱和脂肪酸的熔点低。不饱和脂肪酸的熔点比同等链长的饱和脂肪酸的熔点低。(5)(5)高等动、植物的单不饱和指肪酸酌双键位置一般在第高等动、植物的单不饱和指肪酸酌双键位置一般在第991010碳原子之间,多不饱和脂肪酸中的一个双键一般也位于第碳原子之间,多不饱和脂肪酸中的一个双键一般也位于第9-109-10碳原子之间。碳原子之间。(6)(6)高等动、植物的不饱和脂肪酸,几乎都具有相同的几何构高等动、植物的不饱和脂肪酸,几乎都具有相同的几何构型,而且都用于顺式型,而且都用于顺式(ciscis)。(7)(7)细菌所含的脂肪酸种类比高等动、植物的少得多。细菌的细菌所含
14、的脂肪酸种类比高等动、植物的少得多。细菌的不饱和脂肪酸只带有一个双键。不饱和脂肪酸只带有一个双键。脂类主题医学知识192.3 2.3 脂肪酸的物理和化学性质脂肪酸的物理和化学性质非极性烃链是造成脂肪酸在水中溶解度低的非极性烃链是造成脂肪酸在水中溶解度低的原因,烃链越长,溶解度越低。原因,烃链越长,溶解度越低。饱和脂肪酸的熔点比相同链长的饱和脂肪酸饱和脂肪酸的熔点比相同链长的饱和脂肪酸低,双键越多,熔点越低。顺式异构体的熔低,双键越多,熔点越低。顺式异构体的熔点又比反式异构体的低。点又比反式异构体的低。脊椎动物中的游离脂肪酸与蛋白质载体(血脊椎动物中的游离脂肪酸与蛋白质载体(血清清蛋白)结合参与
15、血循环。清清蛋白)结合参与血循环。脂肪酸可以发生氧化和过氧化,不饱和脂肪脂肪酸可以发生氧化和过氧化,不饱和脂肪酸在双键处可以发生加成反应。酸在双键处可以发生加成反应。脂类主题医学知识202.4 2.4 脂肪酸盐与乳化反应脂肪酸盐与乳化反应脂肪酸盐是典型的两亲化合物,是一种离子型去污剂。脂肪酸盐是典型的两亲化合物,是一种离子型去污剂。去污剂是一种表面活性剂。去污剂是一种表面活性剂。离子型去污剂(如离子型去污剂(如SDSSDS)在高浓度时使蛋白质完全变)在高浓度时使蛋白质完全变性,多肽链处于伸展状态;非离子型去污剂(如性,多肽链处于伸展状态;非离子型去污剂(如Triton-X 100Triton-
16、X 100)在高于临界微团浓度()在高于临界微团浓度(cmccmc)时,能)时,能使生物膜溶解,形成以去污剂为主并掺有膜脂、膜使生物膜溶解,形成以去污剂为主并掺有膜脂、膜蛋白的混合微团;低于蛋白的混合微团;低于cmccmc时,一般不引起蛋白质变时,一般不引起蛋白质变性,不形成微团,但能从膜中溶出膜结合蛋白。性,不形成微团,但能从膜中溶出膜结合蛋白。当去污剂存在时,油滴被裹上一层去污剂分子,处于微团当去污剂存在时,油滴被裹上一层去污剂分子,处于微团中。这样油滴作为亲水物体悬浮于水中而形成乳胶,此过中。这样油滴作为亲水物体悬浮于水中而形成乳胶,此过程称为乳化。程称为乳化。脂类主题医学知识21n肥皂
17、是高级脂肪酸钠(或钾),既含有极性的肥皂是高级脂肪酸钠(或钾),既含有极性的COOCOONaNa基团,易溶于水;又含有非极性的烃基,基团,易溶于水;又含有非极性的烃基,易溶于脂类,所以肥皂是乳化剂,可是油污分散易溶于脂类,所以肥皂是乳化剂,可是油污分散在水中而被除去。在水中而被除去。n当用含较多钙、镁离子的硬水洗涤时,由于脂肪当用含较多钙、镁离子的硬水洗涤时,由于脂肪酸钠转变为不溶的钙盐或镁盐而沉淀,肥皂的去酸钠转变为不溶的钙盐或镁盐而沉淀,肥皂的去污能力就大大降低。污能力就大大降低。脂类主题医学知识222.5 2.5 必需多不饱和脂肪酸必需多不饱和脂肪酸植物和细菌可以利用乙酰植物和细菌可以利
18、用乙酰CoACoA合成所需的全部脂肪酸。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(如动物不能合成多不饱和脂肪酸(如亚油酸和亚麻酸亚油酸和亚麻酸),),而对人体的功能又是必不可少的,称为必需脂肪酸。而对人体的功能又是必不可少的,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,是维持细胞膜结构和功能所必需亚油酸在体内合成,是维持细胞
19、膜结构和功能所必需的。的。脂类主题医学知识232.6 2.6 类二十烷烃类二十烷烃也 称 类 花 生 酸(也 称 类 花 生 酸(e i c o s a n o i de i c o s a n o i d),包 括 前 列 腺 素 类),包 括 前 列 腺 素 类(prostaglandin)(prostaglandin),凝血恶烷类,凝血恶烷类(thromboxane)(thromboxane)和白细胞三烯类和白细胞三烯类(leucotriene)(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
20、官中起作用,所以称为自泌调控分子,而不是激素。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。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 称花 生 四 烯 酸 也 称 5,8,1 1,1 4-5,8,1 1,1 4-二 十 碳 四 烯 酸二 十 碳 四 烯 酸(eicosatetraenoio acid)(eicosatetraenoio acid),是由亚油酸合成后加上一个二碳,是由亚油酸合成后加上一个二碳单位、引入两个双键。单位、引入两个双键。前列腺素参与许多生理过程的调节控制,促进炎症反应,参与前列腺素参与许多生理过程的调
21、节控制,促进炎症反应,参与生殖过程生殖过程(如排卵、受孕和分娩时子宫的收缩如排卵、受孕和分娩时子宫的收缩),参与消化。凝,参与消化。凝血恶烷主要由血小板产生,促进血小板凝聚和平滑肌收缩。白血恶烷主要由血小板产生,促进血小板凝聚和平滑肌收缩。白细胞三烯类是过敏性反应的慢反应物质的组分,在炎症反应中细胞三烯类是过敏性反应的慢反应物质的组分,在炎症反应中起积极作用,促进白细胞趋向破坏组织。起积极作用,促进白细胞趋向破坏组织。脂类主题医学知识243 3 三酰甘油和蜡三酰甘油和蜡 动、植物脂肪的化学本质是酰基甘油,其中主要动、植物脂肪的化学本质是酰基甘油,其中主要是三酰甘油。根据脂肪酸数量,可分为单酰甘
22、油、二是三酰甘油。根据脂肪酸数量,可分为单酰甘油、二酰甘油和三酰甘油。三酰甘油酰甘油和三酰甘油。三酰甘油是甘油和脂肪酸形成的是甘油和脂肪酸形成的三酯三酯。若三个脂肪酸相同,则称简单三酰甘油,命名。若三个脂肪酸相同,则称简单三酰甘油,命名时称三某脂酰甘油,如三硬脂酰甘油,三油酰甘油等。时称三某脂酰甘油,如三硬脂酰甘油,三油酰甘油等。如三个脂肪酸不同,则称为混合三酰甘油。常温下呈如三个脂肪酸不同,则称为混合三酰甘油。常温下呈液态的酰基甘油称油,呈固态的称脂。天然油脂多数液态的酰基甘油称油,呈固态的称脂。天然油脂多数是多种混合三酰甘油的混合物,简单三酰甘油极少,是多种混合三酰甘油的混合物,简单三酰甘
23、油极少,仅橄榄油中含三油酰甘油较多,约占仅橄榄油中含三油酰甘油较多,约占7070。脂类主题医学知识25 脂类主题医学知识26 三酰甘油的结构示意图三酰甘油的结构示意图1-1-硬脂酰,硬脂酰,2 2亚油酰,亚油酰,3 3棕榈酰甘油棕榈酰甘油脂类主题医学知识27分布与功能分布与功能 三酰甘油是储备能源三酰甘油是储备能源三酰甘油主要分布在皮下、胸腔、腹腔、肌肉、三酰甘油主要分布在皮下、胸腔、腹腔、肌肉、骨髓等处的脂肪组织中,是储备能源的主要形骨髓等处的脂肪组织中,是储备能源的主要形式。式。三酰甘油作为能源储备有以下优点:三酰甘油作为能源储备有以下优点:脂类主题医学知识281 1)可大量储存:体内糖原
24、的储量少(不到体重的)可大量储存:体内糖原的储量少(不到体重的1 1),储存期短(不到半天),而三酰甘油储量),储存期短(不到半天),而三酰甘油储量可高达体重的可高达体重的10102020以上,并可长期储存。以上,并可长期储存。2 2)供能效率高:体内氧化三酰甘油的供能价值可高)供能效率高:体内氧化三酰甘油的供能价值可高达达37Kj/g37Kj/g,而氧化糖和蛋白质分别只有,而氧化糖和蛋白质分别只有1717和和16Kj/g16Kj/g。3 3)占空间少:三酰甘油可以无水状态存在。而)占空间少:三酰甘油可以无水状态存在。而1 1克克糖原可以结合糖原可以结合2 2克水,所以克水,所以1 1克无水的
25、脂肪储存的克无水的脂肪储存的能量是能量是1 1克水合的糖原的克水合的糖原的6 6倍多。倍多。4 4)还有绝缘保温、缓冲压力、减轻摩擦振动等保护)还有绝缘保温、缓冲压力、减轻摩擦振动等保护功能。功能。脂类主题医学知识293.1 3.1 三酰甘油的物理和化学性质三酰甘油的物理和化学性质3.1.1 3.1.1 物理性质物理性质(1 1)颜色和气味)颜色和气味纯的三酰甘油是无色、无嗅、无味的稠性液体或蜡状固体。纯的三酰甘油是无色、无嗅、无味的稠性液体或蜡状固体。(2 2)密度和溶解度)密度和溶解度密度皆小于密度皆小于1 1(固体脂类的比重约为(固体脂类的比重约为0.80.8,液体脂类的比,液体脂类的比
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