生物化学--第九章 脂类物质的合成与分解

概述
一、脂类物质概念 脂类是是生物体中的重要有机物，其共同点是
低（不）溶于水，高（易）溶于苯、乙醚、氯仿及 石油醚等有机溶剂；大多数脂质的化学本质是脂肪 酸和醇形成的酯及其衍生物。以及与这些化合物的 生物合成或生物功能紧密相关的一类物质。 二、脂类物质的分类 （一）按其化学组成分 （二）按其生物学功能分
2.命名与简写符号 系统名称按有机化合物命名原则进行。 十六碳脂肪酸（软脂酸） 十八碳脂肪酸（硬脂酸） 9-十六碳烯酸（棕榈油酸） 9-十八碳烯酸（油酸）
如18:0
18:1（9）
3.天然脂肪酸的结构特点
（1）一般为偶数碳原子，碳骨架长度4-36，常见 12-24，一般是不分支和无环、无羟基的单羧酸。
OH
（Sn-立体特异性编号体系） Sn -3-磷脂酸
常见甘油磷脂的极性头部和其净电荷（pH=7）
甘油磷脂名称
磷脂酸 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰胆碱 磷脂酰丝氨酸
HO-X的名称
—— 胆胺 胆碱 丝氨酸
—X的结构
极性头基净电荷
磷脂酰甘油
甘油
磷脂酰肌醇
肌醇
H -1
HH
心磷脂
双磷脂酰甘油
例题：中性pH下，净电荷为零的 甘油磷脂是（ ）（ ）。
然而，催化加氢是一个可逆反应，饱和脂肪酸在 反应过程中，也会脱氢生成不饱和脂肪酸。这样，脱 氢的产物就可能有两种，顺式和反式。
反式不饱和脂肪酸比顺式不饱和脂肪酸空阻小，更 稳定，更容易生成，而且一旦生成，又不易被氢化饱 和。
所以，在顺式不饱和脂肪酸催化加氢的产物饱和脂 肪酸中，会含有一定量的反式不饱和脂肪酸。这就是 反式脂肪酸的由来。
影响油脂自动氧化的因素 （1）油脂的脂肪酸组成
不饱和脂肪酸越多，越容易发生自动氧化。 思考：为什么家用猪油比花生油更易变“哈喇”？ 因为天然植物油脂中溶有维生素E，起抗氧化作用。

第九章 脂类物质的合成与分解
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贮存脂质：酯酰甘油、蜡等；是能源物质。
结构脂质：磷脂等；生物膜的骨架成分。
活性脂质：萜类化合物、甾醇类化合物；
是激素、维生素前体。
按其生物学功能分为：
第一节 生物体内的脂类物质
按其化学组成与结构分为： 单纯脂类：酯酰甘油、蜡等。 复合脂类：磷脂、糖脂、硫脂等。 异戊二烯脂：萜类、类固醇。
01
C15H31COOH + 8 CoA-SH + ATP + 7 FAD + 7 NAD+ +7 H2O 8 CH3CO-SCoA + AMP +PPi+ 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+
02
4.能量计算
8 CH3CO-SCoA 10×8＝ 80 ATP 7 FAD 1.5×7＝10.5 ATP 7 NADH + 7 H+ 2.5×7＝17.5 ATP 活化消耗：-2个高能磷酸键
缩合、还原、脱水、还原
脱氢、水化、脱氢、硫解
β-羟脂酰基构型
D型
L型
底物穿梭机制
柠檬酸穿梭
肉碱穿梭
方向
甲基到羧基
羧基到甲基
总反应
8 CH3CO-SCoA + 7 ATP + 14 ( NADPH + H+ ) + H2O C15H31COOH + 8 CoA-SH + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+
单不饱和脂肪酸的合成需要O2和NADPH的参与。
必需脂肪酸：由于动物机体缺乏△9 以上的脱饱和酶，不能合成对其生理活动十分重要的多不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻油酸和花生四烯酸，它们必须从食物中获得。这类

2.1、脂质的概念
存在 广泛存在于动物、植物油和微生物中，是构成原 生质的重要成分。
脂类物质是指脂肪酸（C4以上）和醇形成的酯类及其衍 生物的统称。醇包括：甘油醇、鞘氨醇、高级一元醇 和固醇。
脂类具有下列3个特征： 不溶于水而溶于有机溶剂，如乙醚、丙酮及氯仿等。 为脂肪酸与醇所组成。 能被生物体利用，作为构造、修补组织或供给能量之 用。
• 非动物固醇：植物中含有植物固醇，包括豆固醇、 菜油固醇和β－谷固醇等。其中最丰富的是β－谷固 醇，它是在C17位置上连接有10碳烷烃而不像胆固 醇为8碳烷烃，因为其在C24位上有一个β取向的乙 基，所以又叫24β－乙基胆固醇。植物固醇很少被 消化吸收，并能抑制胆固醇吸收。此外，真菌中还 有麦角固醇（在紫外线照射下可转变为维生素D2的 前体，后者加热转变成维生素D2）和酵母固醇等
• 立体结构：环与环稠合构型顺式，两个基角处在环面的同 侧；环与环稠合构型反式，两个基角处在环面的异侧。
• 类固醇分子平面上的取代基可以是直立的，也可以是平伏 的。一般说来，由于空间上的原因平伏取代比直立取代稳 定，例如胆固醇的C3上的羟基是平伏的。
胆固醇和非动物固醇
• 胆固醇：在脑、肝、肾和蛋黄中含量很高，是最常 见的动物固醇。它是两亲分子，它极性基（C3上的 羟基）弱小，非极性部分（甾核和C17上的烷烃侧 链）大而刚性，对膜中脂质的物理状态具有调节作 用，它是动脉粥样硬化斑斑块成分之一，也是类固 醇激素和胆汁酸的前体。
类固醇
• 结构特点：类固醇也称为甾类，这类化合物的结构以环戊 烷多氢菲母核结构为基础。甾核C3位常为羟基或酮基； C17位可以是羟基、酮基或其他各种形式的侧链；C4－C5 和C5－C6之间常是双键；A环在某些化合物如甾酮中是苯 环，这些类固醇无C19－角甲基；类固醇种类很多，原因是 ：a、环上的双键数目和位置不同，b、取代基的种类、数 目、位置和取向（α，β）不同；环与环稠合的构型（顺反 异构）不同。

母体脂酸 软油酸（16：1，ω-7） 油酸（18：1，ω-9） 亚油酸（18：2，ω-6，9） α-亚麻酸（18：3，ω-3，6，9）
CH3-(CH2)5-CH2 = CH2-(CH2)6-CH2-COOH CH3-(CH2)7-CH2 = CH2-(CH2)6-CH2-COOH
常 见 的 不 饱 和 脂 酸 P222
含2个或2个以上双键的不饱和脂酸
不饱和脂酸命名
标示脂酸的碳原子数即碳链长度和双键的位置。
?△编码体系 从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序
?ω或n编码体系 从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序
哺乳动物不饱和脂酸按ω（或 n）编码体系分类
族 ω-7（n-7） ω-9（n-9） ω-6（n-6） ω-3（n-3）
糖脂
(固定脂 )
* 胆固醇(cholesterol)基本结构
环戊烷多氢菲
12 H 13 17
11 C
1
H 10
H
D 16
2 A
9 8 14 15
H
H
3
B 5
7
4
6
动物胆固醇 (27碳)
甘油磷脂 O
O H2C O C (CH2)m CH3
H3C (CH 2)n C O CH
O
X = 胆碱、水、乙
习惯名
软油酸 油酸 亚油酸 α-亚麻酸 γ-亚麻酸 花生四烯酸 timnodonic
clupanodonic
cervonic
系统名
十六碳一烯酸 十八碳一烯酸 十八碳二烯酸 十八碳三烯酸 十八碳三烯酸
廿碳四烯酸 廿碳五烯酸
（ EPA ）
廿二碳五烯酸 （DPA ）
廿二碳六烯酸 （ DHA ）