脂质包括哪几种
脂质包括哪几种
脂质包括哪几种,脂质在我们人体的机构上有着非常大的作用,脂质的形成又分为很多层次上的区分,脂质的结构形成给我们带来很多需要研究的过程,以下分享脂质包括哪几种。
脂质包括哪几种1
脂类分为两大类,即油脂(fat)和类脂(lipids)
1. 油脂:即甘油三脂或称之为脂酰甘油(triacylglycerol),是油和脂肪的统称。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。它是由1分子甘油与3个分子脂肪酸通过酯键相结合而成。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在一定数量的油脂,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。人体中的脂肪约占体重的10%~20%。
人体内脂肪酸种类很多,生成甘油三脂时可有不同的排列组合,因此,甘油三脂具有多种形式。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),比1克糖原或蛋白质所放出的能量多两倍以上。脂肪组织是体内专门用于贮存脂肪的组织,当机体需要时,脂肪组织中贮存在脂肪可动员出来分解供给机体能量。此外,脂肪组织还可起到保持体温,保护内脏器官的作用。
2类脂:包括磷脂(phospholipids),糖脂(glycolipid)和胆及其酯(cholesterol and cholesterol ester)三大类。磷脂是含有磷酸的脂类,包括由甘油构成的甘油磷脂(phosphoglycerides)和由鞘氨醇构成的鞘磷脂(sphingomyelin)。糖脂是含有糖基的脂类。
这三大类类脂是生物膜的主要组成成分,构成疏水性的“屏障”(barrier),分隔细胞水溶性成分和细胞器,维持细胞正常结构与功能。
此外,胆固醇还是脂肪酸盐和维生素D3以及类固醇激素合成的原料,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。类脂,固醇, 乳弥颗粒、低密度脂蛋白、级底密度脂蛋白(多)引起高血压高密度脂蛋白 (多)防止高血压
脂质包括哪几种2
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,统称脂类。 [2]
脂类包括油脂( 甘油三酯)和 类脂(磷脂、 固醇类)。
脂类是机体内的一类有机小分子物质,它包括范围很广,其 化学结构有很大差异,生理功能各不相同,其共同 物理性质是不溶于水而溶于有机溶剂,在水中可相互聚集形成内部疏水的 聚集体(如右图)。
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. [2]
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。 [3]
2、分类
1、油脂(fat)
油脂即 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。 [3]
2、类脂(lipids)
包括 磷脂(phospholipids), 糖脂(glycolipid)和 胆固醇及其酯(cholesterol and cholesterol ester)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。
③还有,胆固醇及 甾类化合物( 类固醇)等物质主要包括胆固醇、 胆酸、性激素及维生素D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。 [2]
3、化学组成
脂质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tiē)和 甾类(音zāi)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。 [2]
4、化学结构
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。 [3]
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α、β烯基醚)酰基甘油酯。 [3]
(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。 [3]
复合脂质
复合脂质(complx lipids)即含有其他化学基团的脂肪酸酯,体内主要含磷
脂类脂和 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(phosphoglycerides)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。 [3]
(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-β-D-吡喃型半乳糖基-甘油和1,2-二酰基-3-O-(α-D-吡喃型半乳糖基(1→6)-O-β-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β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α-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。
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。
烯 萜类化合物就是很多异戊二烯单位 缩合体。两个异戊二烯单位头尾连接就形成 单萜;含有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β-胡萝卜素。还有些 类萜化合物是 环状化合物,有遵循头尾相连的规律 ,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。 [3]
(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。 [3]
5、功能
能量储存
脂质体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β-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)。
6、生物合成
脂肪酸
脂肪酸的 生物合成biosynthesis of fattyacids 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 线粒体中与乙酰CoA,在 微粒体中与 丙二酸单酰CoA缩合,每次增加两个碳,不断延长 碳链。而 单不饱和脂肪酸,由饱和酰基CoA(或ACP)的好氧的不饱和化(微粒体,微生物等。必须有O2和NADH)而产生,或由脂肪酸生物合成途中的β-羟酰ACP的 脱水反应(及碳键延长)而产生。多聚不饱和脂肪酸在高等动物不一定产生,可以从摄取的不饱和酸的碳素链的延长等而转变形成。另外环丙烷脂肪酸由 S-腺苷甲硫氨酸的C1,结合于不饱和酸的双键上而产生。脂肪酸作为CoA衍生物,用于合成各种 底物。 [3]
其他脂类
磷脂的生成
磷脂酸是最简单的磷脂,也是其他甘油磷脂的前体。磷脂酸与CTP反应生成CDP- 二酰甘油,在分别与肌醇、 丝氨酸、磷酸甘油反应,生成相应的磷脂。磷脂酸水解成二酰甘油,再与 CDP-胆碱或CDP-乙醇胺反应,分别生成 磷脂酰胆碱和 磷脂酰乙醇胺。 [3]
7、消化和吸收
脂类oA,此反应消耗ATP。脂酰CoA可在转 酰基酶(acyltransferase)作用下,将甘油一酯、溶血磷脂和胆固醇酯化生成相应的甘油三酯、磷脂和胆固醇酯。体内具有多种转酰基酶,它们识别不同长度的脂肪酸催化特定酯化反应。这些反应可看成脂类的改造过程,在小肠粘膜细胞中,生成的甘油三酯、磷脂、胆固醇酯及少量胆固醇,与细胞内合成的 载脂蛋白(apolipprotein)构成 乳糜微粒(chylomicrons),通过淋巴最终进入血液,被其它细胞所利用。可见,食物中的脂类的吸收与糖的吸收不同,大部分脂类通过淋巴直接进入体循环,而不通过肝脏。因此食物中脂类主要被肝外组织利用,肝脏利用外源的脂类是很少的。
脂类的水解产物,如脂肪酸、甘油一酯和胆固醇等,都不溶解于水。它们与胆汁中的 胆盐形成 水溶性微 胶粒后,才能通过小肠粘膜表面的静水层而到达微绒毛上。在这里,脂肪酸、甘油一酯等从微胶粒中释出,它们通过脂质膜进入肠上皮细胞内,胆盐则回到肠腔。进入上皮细胞内的长链脂肪酸和甘油一酯,大部份重新合成甘油三酯,并与细胞中的载 脂蛋白合成乳糜微粒,若干乳糜微粒包裹在一个囊泡内。当囊泡移行到细胞膜侧时,便以出胞作用的方式离开上皮细胞,进入淋巴循环。然后归入血液。中、短链甘油三酯水解产生的脂肪酸和甘油一酯是水溶性的,可直接进入门静脉而不入淋巴。 [3]
8、酶促水解
脂蛋白结构1.脂肪酶广泛存在于动物、植物和微生物中。在人体内,脂肪的消化主要在小肠,由胰脂肪酶催化,胆汁酸盐和 辅脂肪酶的协助使脂肪逐步水解生成脂肪酸和甘油。
2、磷脂酶有多种,作用于磷脂分子不同部位的酯键。作用于1位、2位酯键的分别称为磷脂酶A1及 A2,生成溶血磷脂和游离脂肪酸。作用于3位的称为 磷脂酶C,作用磷酸取代基间酯键的酶称磷脂酶D。作用溶血磷脂1位酯键的酶称磷脂酶B1。
3、胆固醇酯酶水解胆固醇酯生成胆固醇和脂肪酸。
4、小肠可吸收脂类的水解产物。胆汁酸盐帮助乳化,结合载脂蛋白(apoprotein,apo)形成乳糜微粒经肠粘膜细胞吸收进入血循环。所以乳糜微粒(chylomicron,CM)是转运外源性脂类(主要是TG)的脂蛋白。 [2]