脂质的种类和功能
脂类
脂类是⼈体需要的重要营养素之⼀,供给机体所需的能量、提供机体所需的必需脂肪酸,是⼈体细胞组织的组成成分。⼈体每
天需摄取⼀定量脂类物质,但摄⼊过多可导致⾼脂⾎症、动脉粥样硬化等疾病的发⽣和发展。
中⽂名
脂类
外⽂名
Lipid
相关词组
脂肪脂粉
分类
油脂和类脂
溶解性
⼀般不溶于⽔
物质组成
化合物
定义
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脂类
英语名词:Lipid
不溶于⽔⽽能被⼄醚、氯仿、苯等⾮极性有机溶剂抽提出的化合物
脂类分⼦式
,统称脂类。
脂类包括油脂(⽢油三酯)和类脂(磷脂、固醇类)。
对脂类的理解,主要有2个⽅向:1、⾷物中的脂类:医学、营养学、运动与健康领域较关注,主要是考虑饮⾷与⼈类/动物疾
病的关联;2、⼈体/动植物体内的脂类:⽣理学、病理学关注,主要是研究它们在⽣理/病理状态下,脂类起到何种作⽤。
脂类是油、脂肪、类脂的总称。⾷物中的油脂主要是油、脂肪,⼀般把常温下是液体的称作油,⽽把常温下是固体的称作脂
肪.
脂类是⼈体需要的重要营养素之⼀,它与蛋⽩质、碳⽔化合物是产能的三⼤营养素,在供给⼈体能量⽅⾯起着重要作⽤。脂类
也是⼈体细胞组织的组成成分,如细胞膜、神经髓鞘都必须有脂类参与。
【补充信息】脂类与脂肪、酯类的语义区别——
脂类所指代的⼀类物质较脂肪更⼴。⽽酯类则是从化学⾓度来看物质世界,有不少是化⼯原料。
有些酯类是脂肪的构成成分。
如上所述,脂类包括脂肪酸(多是4碳以上的长链⼀元羧酸)和醇(包括⽢油醇、硝氨醇、⾼级⼀元醇和固醇)等所组成的酯
类及其衍⽣物。包括单纯脂类、复合酯类及衍⽣脂质。.
脂肪是指⼈体或动物体内的、由⼀分⼦⽢油和三分⼦脂肪酸结合⽽成的⽢油三酯。
酯类是指酸(羧酸或⽆机含氧酸)与醇起反应⽣成的⼀类有机化合物。低分⼦量酯是⽆⾊、易挥发的芳⾹液体,如:如⼄酸⼄
酯CH3COOC2H5、⼄酸苯酯CH3COOC6H5、苯甲酸甲酯C6H5COOCH3等;⾼级饱和脂肪酸单酯常为⽆⾊⽆味的固体,⾼
级脂肪酸与⾼级脂肪醇形成的酯为蜡状固体。所以,酯类与脂类不可替代使⽤。[1]
分类
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1.油脂
油脂(Fat)即⽢油三酯或称之为脂酰⽢油(triacylglycerol),是油和脂肪的统称。⼀般将常温下呈液态的油脂称为油,⽽将其
呈固态时称为脂肪。
脂肪是由⽢油和脂肪酸脱⽔合成⽽形成的。脂肪酸的羧基中的—OH与⽢油羟基中的—H结合⽽失去⼀分⼦⽔,于是⽢油与脂
肪酸之间形成酯键,变成了脂肪分⼦。
脂肪中的三个酰基(⽆机或有机含氧酸除去羟基后所余下的原⼦团)⼀般是不同的,来源与碳⼗六、碳⼗⼋或其他脂肪酸。有双
键的脂肪酸称为不饱和脂肪酸,没有双键的则称为饱和脂肪酸。、
动物的脂肪中,不饱和脂肪酸很少,植物油中则⽐较多。膳⾷中饱和脂肪太多会引起动脉粥样硬化,因为脂肪和胆固醇均会在
⾎管内壁上沉积⽽形成斑块,这样就会妨碍⾎流,产⽣
脂类漫画
⼼⾎管疾病。也由于此,⾎管壁上有沉淀物,⾎管变窄,使肥胖症患者容易患上⾼⾎压等疾病。油脂分布⼗分⼴泛,各种植物
的种⼦、动物的组织和器官中都存有⼀定数量的油脂,特别是油料作物的种⼦和动物⽪下的脂肪组织,油脂含量丰富。⼈体内
的脂肪约占体重的10%~20%。⼈体
内脂肪酸种类很多,⽣成⽢油三酯时可有不同的排列组合⽅式。因此,⽢油三酯具有多种存在形式。
贮存能量和供给能量是脂肪最重要的⽣理功能。1克脂肪在体内完全氧化时可释放出38kJ(9.3kcal)的能量,⽐1克糖原或蛋⽩
质所释放的能量多两倍以上。脂肪组织是体内专门⽤于贮存脂肪的组织,当机体需要能量时,脂肪组织细胞中贮存的脂肪可动
员出来分解供给机体的需要。此外,⾼等动物和⼈体内的脂肪,还有减少⾝体热量损失,维持体温恒定,减少内部器官之间摩
擦和缓冲外界压⼒的作⽤。[1]
2.类脂
类脂(lipids)包括磷脂(phospholipids),糖脂(glycolipid)和胆固醇及其ready是什么意思 酯(cholesterolandcholesterolester)三⼤类。
①磷脂是含有磷酸的脂类,包括由⽢油构成的⽢油磷脂(phosphoglycerides)与由鞘氨醇构成的鞘
磷脂(sphingomyelin)。在动物的脑和卵中,⼤⾖的种⼦中,磷脂的含量较多。
②糖脂是含有糖基的脂类。
D等物质主要包括胆固醇、胆酸、性激素及维⽣素)类固醇(还有,胆固醇及甾类化合物③.
等。这些物质对于⽣物体维持正常的新陈代谢和⽣殖过程,起着重要的调节作⽤。
另外,胆固醇还是脂肪酸盐和维⽣素D3以及类固醇激素等的合成原料,对于调节机体脂类物质的吸收,尤其是脂溶性维⽣素
(A,D,E,K)的吸收以及钙、磷代谢等均起着重要作⽤。这三⼤类类脂是⽣物膜的重要组成成分,构成疏⽔性的“屏
障”(barrier),分隔细胞⽔溶性成分及将细胞划分为细胞器/核等⼩的区室,保证细胞内同时进⾏多种代谢活动⽽互不⼲扰,维
持细胞正常结构与功能等。
化学组成
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1.单纯脂定义:脂肪酸与醇脱⽔缩合形成的化合物。
蜡:⾼级脂肪酸与⾼级⼀元醇,⼀般为幼植物体表覆盖物,叶⾯,动物体表覆盖物,同时也是蜂蜡的主要成分。
⽢油脂:⾼级脂肪酸与⽢油,最多的脂类。
2.复合脂定义:单纯脂加上磷酸等基团产⽣的衍⽣物。
磷脂:⽢油磷脂(卵磷脂、脑磷脂)、鞘磷脂(神经细胞中含量丰富)。
3.脂的前体及衍⽣物
萜类(⾳ti)和甾类(⾳zi)及其衍⽣物:不含脂肪酸,都是异戊⼆烯的衍⽣物。
衍⽣脂:上述脂帮妈妈做家务 类的⽔解产物,包括脂肪酸及其衍⽣物、⽢油、鞘氨醇等。
⾼级脂肪酸、⽢油、固醇、前列腺素。
4.结合脂定义:脂与其它⽣物分⼦形成的复合物。如糖脂、脂蛋⽩等。
糖脂:糖与脂类通过糖苷键连接起来的化合物(共价键),如霍乱毒素。
脂蛋⽩:脂类与蛋⽩质在肝脏内通过⾮共价结合形成的产物,如⾎液中的⼏种脂蛋⽩,VLDL、LDL、HDL、VHDL是脂类的
运输⽅式。
化学结构
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概括
脂质(Lipids)⼜称脂类,是脂肪及类脂的总称.这是⼀类不溶于⽔⽽易溶于脂肪溶剂(醇、醚、氯仿、苯)等⾮极性有机溶剂。并能
为机体利⽤的重要有机化合物。脂质包括的
脂类分⼦式
范围⼴泛,其分类⽅法亦有多种。通常根据脂质的主要组成成分分为:简单脂质、复合脂质、衍⽣脂质、不皂化脂类。
脂质包括多种多样的分⼦,其特点是主要由碳和氢两种元素以⾮极性的共价键组成。由于这些分⼦是⾮极性的,所以和⽔不能
相容,因此是疏⽔的。严格地说,脂质不是⼤分⼦,因为它们的相对分⼦质量不如糖类、蛋⽩质和核酸的那么⼤,⽽且它们也
不是聚合物。[1]
简单脂质.
简单脂质是脂肪酸与各种不同的醇类形成的酯,简单脂质包括酰基⽢油酯和蜡。
(⼀)酰基⽢油酯
酰基⽢油酯⼜称脂肪是以⽢油为主链的脂肪酸酯。如三酰基⽢油酯的化学结构为⽢油分⼦中三个羟基都被脂肪酸酯化,故称为
⽢油三酯(triglyceride)或中性脂肪。⽢油分⼦本⾝⽆不对称碳原⼦。但它的三个羟基可被不同的脂肪酸酯化,则⽢油分⼦的
中间⼀个碳原⼦是⼀个不对称原⼦,因⽽有两种不同的构型(L-构型和D-构型)。天然的⽢油三酯都是L-构型。酰基⽢油酯分
为⽢油⼀酯、⽢油⼆酯、⽢油三酯、烷基醚(或、烯基醚)酰基⽢油酯。[1]
(⼆)蜡
蜡(waxes)是不溶于⽔的固体,是⾼级脂肪酸和长链⼀羟基脂醇所形成的酯,或者是⾼级脂肪酸甾醇所形成的酯。常见有真
蜡、固醇蜡等。
真蜡是⼀类长链⼀元醇的脂肪酸酯。
固酯蜡是固醇与脂肪酸形成的酯,如维⽣素A酯、维⽣素D酯等。[1]
复合脂质
复合脂质(complxlipids)即含有其他化学基团的脂肪酸酯,体内主要含磷
脂类分⼦式
脂和糖脂两种复合脂质。
(⼀)磷脂
磷脂(phospholipid)是⽣物膜的重要组成部分,其特点是在⽔解后产⽣含有脂肪酸和磷酸的混合物。根据磷脂的主链结构分
为磷酸⽢油反和鞘磷脂。
1.磷酸⽢油酯(ph读书手抄报全国第一名 osphoglycerides)主链为⽢油-3-磷酸,⽢油分⼦中的另外两个羟基都被脂肪酸所酯化,磷酸基团⼜可被名片的格式
各种结构不同的⼩分⼦化合物酯化后形成各种磷酸⽢油酯。体内含量较多的是磷脂酰胆碱(卵磷脂)、磷脂酰⼄醇胺(脑磷
脂)、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰⽢油、⼆磷脂酰⽢油(⼼磷酯)及磷酯酰肌醇等,每⼀磷脂可因组成的脂肪酸不同⽽有若⼲种。
从分⼦结构可知⽢油分⼦的中央原⼦是不对称的。因⽽有不同的⽴体构型。天然存在的磷酸⽢油酯都具有相同的主体化学构
型。按照化学惯例。这些分⼦可以⽤⼆维投影式来表⽰。D-和L⽢油醛的构型就是根据其X射线结晶学结果确定的。右旋为D
构型,左旋为L构型。磷酸⽢油酯的⽴化化学构型及命名由此⽽确定。
2.鞘磷脂(sphingomyelin)鞘磷脂是含鞘氨醇或⼆氢鞘氨醇的磷脂,其分⼦不含⽢油,是⼀分⼦脂肪酸以酰胺键与鞘氨醇
的氨基相连。鞘氨醇或⼆氢鞘氨醇是具有脂肪族长链的氨基⼆元醇。有疏⽔的长链脂肪烃基尾和两个羟基及⼀个氨基的极性
头。
鞘磷脂含磷酸,其末端羟基取代基团为磷酸胆碱酸⼄醇胺。⼈体含量最多的鞘磷脂是神经鞘磷脂,由鞘氨醇、脂肪酸及磷酸胆
碱构成。神经鞘磷酯是构成⽣物膜的重要磷酯。它常与卵磷脂并存细
胞膜外侧。[1]
(⼆)糖脂
糖脂(glycolipids)这是⼀类含糖类残基的复合脂质化学结构各不相同的脂类化合物,且不断有糖脂的新成员被发现。糖脂亦
分为两⼤类:糖基酰⽢油和糖鞘脂。糖鞘脂⼜分为中性糖鞘脂和酸性糖鞘脂。.
1.糖基酰基⽢油(glycosylacylglycerids),糖基酰⽢油结构与磷脂相类似,主链是⽢油,含有脂肪酸,但不含磷及胆碱等化
合物。糖类残基是通过糖苷键连接在1,2-⽢油⼆酯的C-3位上构成糖基⽢油酯分⼦。已知这类糖脂可由各种不同的糖类构成
它的极性头。不仅有⼆酰基油酯,也有
1-酰基的同类
脂类代谢
物。
⾃然界存在的糖脂分⼦中的糖主要有葡萄糖、半乳糖,脂肪酸多为不饱和脂肪酸。根据国际⽣物化学名称委员会的命名:单半
乳糖基⽢油⼆酯和⼆半乳糖基⽢油⼆酯的结构分别为1,2-⼆酰基-3-O--D-吡喃型半乳糖基-⽢油和1,2-⼆酰基-3-O-(-D-吡
喃型半乳糖基(1→6)-O--D吡喃型半乳糖基)-⽢油。
此外,还有三半乳糖基⽢油⼆酯,6-O-酰基单半乳糖基⽢油⼆酯等。
2.糖硝脂(glycosphingolipids)有⼈将此类物质列为鞘脂和鞘磷脂⼀起讨论,故⼜称鞘糖脂。糖鞘脂分⼦母体结构是神经酰
胺。脂肪酸连接在长链鞘氨醇的C-2氨基上,构成的神经酰胺糖类是糖鞘脂的亲⽔极性头。含有⼀个或多个中性糖残基作为极
性头的糖鞘脂类称为中性糖鞘脂或糖基神经酰胺,其极性头带电荷,最简单的脑苷脂是在神羟基上,以糖苷链接⼀个糖基
(葡萄糖或半乳糖)。
重要的糖鞘脂有脑苷脂和神经节苷脂。脑苷在脑中含量最多,肺、肾次之,肝、脾及⾎清也含有。脑中的脑苷脂主要是半乳糖
苷脂,其脂肪酸主要为⼆⼗四碳脂酸;⽽⾎液中主要是葡萄糖脑苷脂神经节苷脂是⼀类含唾液酸的酸性糖鞘酯。唾液酸⼜称为
N-⼄酰神经氨酸它通过-糖苷键与糖脂相连。神经节苷脂分⼦由半乳糖(Gal)、N-⼄酰半乳糖(GalNAc)、葡萄糖
(Glc)、N-脂酰硝氨醇(Cer)、唾液酸(NeuAc)组成。神经节苷脂⼴泛分布于全⾝各组织的细胞膜的外表⾯,以脑组织
最丰富。[1]
衍⽣脂质
1.脂肪酸及其衍⽣物前列腺素等。
2.长链脂肪醇,如鲸蜡醇等。
不皂化的脂质
不皂化的脂质是⼀类不含脂肪酸的脂质。主要有类萜及类固醇。
(⼀)类萜(terpens)
类萜亦称异戊烯脂质。异戊烯是具有两个双键的五碳化合物,也叫做“2-甲基-1.3-丁⼆烯“。其结构式为:
CH3
|
CH2=C-CH=CH2。
含有两个异戊⼆烯单位头尾连接就形成单萜;烯萜类化合物就是很多异戊⼆烯单位缩合体。.
4个、6个和8个异戊⼆烯单位的萜类化合物分别称为双萜、三萜或四萜。异戊⼆烯单位以头尾连接排列的是规则排列;相反尾
尾连接的是不规则排列。两个⼀个半单萜以尾尾排列连接形成三萜,如鲨烯;两个双萜尾尾连接四萜,如-胡罗⼘素。还有些
类萜化合物是环状化合物,有遵
循头尾相连的规律
脂类
,也有不遵循头尾相连的规律。另外还有⼀些化合物尽管与类萜有密切有关系,但其结构式并不是五碳单位的偶数倍数;例如
莰稀是具有⼆环结构的单萜,结构相似的檀烯却缺少⼀个碳原⼦。异戊烯脂质包括多种结构不同物质,对这些⾃然界存在的复
杂结构的物质给予系统的命名是困难的。现习惯上沿⽤的名称多来⾃该化合物的原料来源,更显得杂乱⽆章。
天然的异戊烯聚合物与其他多聚物的共同点为:①由具有通⽤结构的重复单位所组成(异戊烯⾻架相当于糖,氨基酸或核苷酸
单位);②此单位的结构在细节上可有所变动(例如在类异戊⼆烯中的双键)并按顺序排列;③链长变化极⼤,⼩到两个单位
聚合⽽成单萜,多⾄数百倍的单位聚合⽽成的橡胶。不同点为:①重复单位以C-C键连接在⼀起;②相对地说它们是⾮极性
的,属于脂质。异戊烯脂质⼀旦聚合,就不能再裂解回复到单体形式。[1]
(⼆)类固醇
类固醇(steroid)是环戊稠全氢化菲的衍⽣物。天然的类固醇分⼦中的双键数⽬和位置,取代基团的类型、数⽬和位置,取代
基团与环状核之间的构型,环与环之间的构型各不相同。其化学结构是由三个六碳环已烷(A、B、C)和⼀个五碳环(D)组
成的稠和回环化合物。类固醇分⼦中的每个碳原⼦都按序编号,且不管任⼀位置有没有碳原⼦存在,在类固醇母体⾻架结构中
都保留该碳原⼦的编号。存在于⾃然界的类固醇分⼦中的六碳环A、B、C都呈“椅”式构象(环已结构),这也是最稳定的构
象。唯⼀的例外是雌激素分⼦内的A环是芳⾹环为平⾯构象。类固醇的A环和B环之间的接界可能是顺式构型,也可能是反式
构型;⽽C环与D环接界⼀般都是反式构型,但强⼼苷和蟾毒素是例外。[1]
功能
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能量储存
是能量储存的最佳⽅式,如动物、油料种⼦的⽢油三酯。通过如下数苹果检测 据对照,可以得出结论:体内的两种能源物质⽐较(糖
类、脂类)
单位重量的供能:糖4.1千卡/克,脂9.3电话留言 千卡/克。
储存体积:1糖元或淀粉:2⽔,脂则是纯的,体积⼩得多。
动⽤先后:糖类优先被消耗,然后是脂类。因此,很多减肥/瘦⾝原理、辟⾕等,皆源于此。
⽣物膜的⾻架
细胞膜的液态镶嵌模型:磷脂双酯层,胆固醇,蛋⽩质,糖脂,⽢油磷脂和鞘磷脂。
电与热的绝缘体
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。
电绝缘:神经细胞的鞘细胞,电线的包⽪,神经短路。
热绝缘:冬天保暖,企鹅、北极熊等。
其他.
信号传递:固醇类激素。
酶的激活剂:卵磷脂激活-羟丁酸脱氢酶。
糖基载体:合成糖蛋⽩时,磷酸多萜醇作为羰基的载体。
激素、维⽣素和⾊素的前体(萜类、固醇类)。
⽣长因⼦与抗氧化剂。
参与信号识别和免疫(糖脂)。
⽣物合成
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脂肪酸
脂肪酸的⽣物合成biosynthesisoffattyacids⾼级脂肪酸的合成,以⼄酰CoA为基础,通过⼄酰辅酶A羧化酶的作⽤,在ATP的
分解的同时与CO2结合,产⽣丙⼆酸单酰CoA,开始这⼀阶段是控速步骤,为柠檬酸所促进。丙⼆酸单酰CoA与⼄酰CoA⼀
起,在脂肪酸合成酶的催化下合成C16的软脂酸(或C18的硬脂酸),但这是包括在酰基载体蛋⽩(ACP)参与下的脱羧、
C2单
位缩合、
脂类消化
以及由NADPH还原过程在内的反复进⾏的复杂过程。产⽣的脂肪酸作为CoA衍⽣物,在线粒体
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