第二章脂类化学

第二章 脂类 (lipids)化学 一、定义 二、分类 三、脂肪、磷脂和固醇 四、脂质的提取、分离与提纯2.1 脂类一、脂类定义脂类分子含 C、 H、 O 3种元素，但 H:O远大于 2，有些脂含 P和 N， 各种脂类分子的结构可以差异很大脂类不溶于水，可溶于非极性溶剂。脂类是脂肪酸（ C4以上）和醇（包括甘油醇、鞘氨醇、高级一元醇和固醇）等所组成的酯类及其衍生物的总称。脂类是生物膜的主要成分；脂肪氧化时产生的能量大约是糖氧化时的二倍。生物表面的保护层 /保持体温 /生物活性物质 二、存在所谓脂类就是动、植物的油脂。人们吃的动物油脂、植物油和工业、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特别高。三、分类：脂 糖脂 单脂 油 复脂 蜡 磷脂 单脂： 是脂肪酸和醇（包括甘油醇、高级一元醇）脱水缩合所组成的酯类。蜡：高级脂肪酸与高级一元醇，幼植物体表覆盖物， 叶面，动物体表覆盖物，蜂蜡。甘油脂：高级脂肪酸与甘油，最多的脂类，分为油和脂。复脂： 是脂肪酸和醇（包括甘油醇、鞘氨醇）所组成的酯类及其衍生物的总称。即单纯脂加上磷酸等基团产生的衍生物。糖脂：糖与脂类以糖苷键连接起来的化合物（共价键），如霍乱毒素磷脂：甘油磷脂（卵、脑磷脂）、鞘磷脂（神经细胞丰富） 四 .脂类的功能1.最佳的能量储存方式体内的两种能源物质比较单位重量的供能：糖 4.1千卡 /克，脂 9.3千卡 /克。储存体积：脂则是纯的，体积小得多。动用先后：糖优先，关于减肥2.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。3.电与热的绝缘体电绝缘：神经细胞的鞘细胞热绝缘：冬天保暖，企鹅、北极熊4.信号传递 ：类固醇类激素5.酶的激活剂： 卵磷脂激活 -羟丁酸脱氢酶6.糖基载体 ：合成糖蛋白时，磷酸多萜醇作为羰基的载体2.2单脂 2.2.1甘油脂定义：高级脂肪酸与甘油，其中甘油三脂就是油脂。一 .脂肪酸 ：1.性质偶数、双键的位置 顺式 熔点与结构的关系：链长（长 -高），饱不饱和（饱 -高）2.简单表达式 ：简单结构式：波浪形，注意双键的构型 66页简单表达式：链长：双键数 双键位置 或双键数（双键位置）举例：油酸 18： 1 9或 18： 1（ 9）3.常见脂肪酸和必需脂肪酸常见：软脂酸 16： 0，硬脂酸 18： 0必需脂肪酸：人和哺乳动物不可缺少但又不能合成的脂肪酸，必须从食物（尤其是植物）中摄取。包括：亚油酸 18： 29 ， 12； - 亚麻酸 18： 39 ， 12， 15；- 亚麻酸 18： 36 ， 9， 12素油比荤油营养价值大 二 .甘油脂（脂酰甘油）甘油的写法和性质： 47页 甘油脂的通式： 47页 油脂：油（植物） +脂肪（动物），脂肪酸的饱和性决定了它们的状态。1.油脂的物理性质.溶解度：不溶于水，而溶于乙醇、乙醚、氯仿、表面活性剂（双亲性物质）等。.熔点：植物的油与动物的脂肪的熔点，由脂肪酸的饱和性决定。光学活性：甘油本身虽无光学活性，但如果甘油的第 1和第 3碳原子上的脂肪酸不相同时，第 2个碳原子为不对称碳原子。天然存在的具有一个不对称原子的甘油三酯，习惯上按照甘油醛衍生物的原则命名。 脂肪 (动物 -fat)和油 (植物 -oil)三酰甘油由甘油醇和脂肪酸结合成的酯。16： 018： 018： 1（ 9）脂肪是高度浓缩的代谢燃料分子脂肪细胞的电子显微镜照片 2.化学性质.皂化与皂化价定义：油脂与碱共热时，产生甘油和脂肪酸盐（肥皂），实际上是碱催化的水解反应。反应式： P50皂化价：加热， KOH（ mg） /油脂（ g）， 可以反映油脂的量（摩尔数）.加成反应与碘价油脂中的不饱和双键可以与 H2、 I2、 HCl、 Cl2等发生加成反应。卤化作用： P51碘值： I2（ g） /油脂（百克）反映油脂的不饱和程度 .酸败与酸值油脂长期搁置时会产生酸臭味就是酸败。原因是油脂受空气和光照作用，部分发生分解，不饱和脂肪酸被氧化成为醛或酮以及羧酸，产生酸臭味。 P52桐油的应用酸值：不加热， KOH（ mg） /油脂（ g），可以反映油脂的新鲜程度。 乙酰化 是脂类所含羟基脂酸产生的反应。含羟酸的甘油酯和醋酸酐作用即成乙酰化酯（乙酰基与OH基结合）见 P52。乙酰价：中和由 1g乙酰脂经皂化释出的乙酸所需的 KOHmg数。由它可推知样品中所含羟基的多少。2.3复脂 复脂是指含磷或含糖的脂类，因而分磷脂与糖脂。 磷脂（ phospholipid） 2.3.1、磷脂复合脂中最重要的一族，磷脂为含磷的单脂衍生物，分甘油醇磷脂及鞘氨醇磷脂两类。前者为甘油醇酯衍生物，后者为鞘氨醇酯的衍生物组成基团：脂肪酸、醇（甘油、鞘氨醇等）、磷酸、其他基团一 .甘油醇磷脂（磷脂酰甘油）1.结构通式命名：磷脂酰 XX为其他基团，通过磷酸二酯键与甘油连接。天然磷脂均为 L型构型。与脂肪不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合成酯，而是与 磷酸及其衍生物 (如磷酸胆碱 )结合。磷脂酰胆碱（卵磷脂）生物膜、卵黄中的重要成分，良性的脂溶性溶剂，常用于治疗心脑血管疾病。 卵磷脂 是生物膜脂质双层的主要成分，磷酸胆碱一端为极性的头，两个脂肪酸一端为非极性的尾 ， 其中一个脂肪酸通常含