脂类20153copy课件

n一、引言 n二、脂肪酸 n三、三酰甘油和蜡 n四、脂质过氧化作用 n五、磷脂 n六、糖脂 n七、萜和类固醇 n八、脂蛋白 n九、脂质的提取、分离与分析 第第2 2章章 脂质脂质 主要内容 单纯脂质 复合脂质 衍生脂质 脂质的定义脂质的定义 第第2 2章章 脂质脂质 分类 脂质的生物学作用脂质的生物学作用 引言 ( (一一) ) 脂质的定义脂质的定义 P79P79 泛指泛指低低溶于水，溶于水，高高溶于有机溶溶于有机溶 剂的各类生物分子。剂的各类生物分子。 其化学本质是其化学本质是脂肪酸脂肪酸和和醇醇 所形成的酯类及其衍生物。所形成的酯类及其衍生物。 第第2 2章章 脂质脂质 一、引言 n n 1 1 脂质脂质 （华南理工（华南理工2009)2009) 一、引言 I I 按化学组成分类：按化学组成分类： 单纯脂质单纯脂质(simple lipid):(simple lipid):脂肪酸脂肪酸与与醇醇结合成的酯，如三酰甘油结合成的酯，如三酰甘油 蜡蜡 复合脂质复合脂质(compound lipid)(compound lipid)：除了含有脂肪酸和醇之外，还含有其他的非脂成：除了含有脂肪酸和醇之外，还含有其他的非脂成 分。磷脂分。磷脂(p104) (p104) ，糖脂，糖脂(p109)(p109) 衍生脂质衍生脂质(derived lipid)(derived lipid)：指由单纯：指由单纯脂质脂质和复合和复合脂质衍生脂质衍生而来或与之关系密而来或与之关系密 切，但也具有切，但也具有脂质脂质一般性质的物质。主要有取代烃，固醇类，萜和其他一般性质的物质。主要有取代烃，固醇类，萜和其他脂质脂质 (二) 脂质的分类 P80 2 2、脂质按照化学组成可分为、脂质按照化学组成可分为 （6 6） 脂质、脂质、 （7 7） 脂质和脂质和 （8 8） 脂质。脂质。 （华南理工（华南理工20112011） 3 3、复合脂质按其非脂成分的不同，可分为、复合脂质按其非脂成分的不同，可分为 （2121） 和和 （2222） 两大类。两大类。 （华南理工（华南理工20102010） 非皂化脂类 (衍生脂质) 可皂化脂类 脂类 简单脂类 复合脂类 磷脂类 糖脂类 固醇类 萜类萜类 按是否能被皂化分类按是否能被皂化分类 1)1)非极性非极性(nonpolar)(nonpolar)脂质：脂质：不能分散形成单分子层不能分散形成单分子层, ,长链烃、蜡长链烃、蜡 2)2)极性极性(polar)(polar)脂质脂质 I I类极性脂质：类极性脂质：界面可溶性。界面可溶性。如三酰甘油、长链质子化脂肪酸如三酰甘油、长链质子化脂肪酸 IIII类极性脂质：类极性脂质：成膜。成膜。 如磷脂、鞘糖脂、单酰甘油如磷脂、鞘糖脂、单酰甘油 IIIIII类极性脂质（去污剂）：类极性脂质（去污剂）：可溶性可溶性, ,可形成单分子层可形成单分子层, ,但不但不 稳定。稳定。如长链脂肪酸钠盐、溶血卵磷脂如长链脂肪酸钠盐、溶血卵磷脂 水 空气 单体 微团 双层微囊 按脂质在水中和水界面上的行为不同分类：按脂质在水中和水界面上的行为不同分类：P80P80 单分子层 课外阅读 1 1 贮存脂质贮存脂质(storage lipid) (storage lipid) 最经济的储能方式最经济的储能方式 (1)(1)功能效率高功能效率高: :是高度还原的化合物，脂肪是高度还原的化合物，脂肪 37kJ/g; 37kJ/g; 糖或蛋白糖或蛋白17kJ/g17kJ/g (2) (2)占用空间少占用空间少, ,可以以无水状态存在可以以无水状态存在.1.1克无水脂肪克无水脂肪 储存的能量是储存的能量是1 1克水合糖原的克水合糖原的6 6倍多倍多 (3)(3)可大量储存可大量储存 （4 4）. .还有绝缘保温、缓冲压力、减轻摩擦振动等还有绝缘保温、缓冲压力、减轻摩擦振动等 保护功能。保护功能。 ( (三三) ) 脂质的生物学作用脂质的生物学作用 P80-82P80-82 2 结构脂质(structural lipid) 3 活性脂质(active lipid) 类固醇和萜 肾上腺皮质激素和性激素的本质是类固醇；各种脂溶性维生素也是不可 皂化脂；介导激素调节作用的第二信使有的也是脂类，如二酰甘油、肌醇磷脂等 ；前列腺素、血栓素、白三烯等具有广泛调节活性的分子是20碳酸衍生物。 （中科大2010 ） 脂质的定义脂质的定义 泛指泛指低低溶于水，溶于水，高高溶于有机溶剂的各类溶于有机溶剂的各类 生物分子。对于大多数脂质而言，生物分子。对于大多数脂质而言，其化学本质是其化学本质是脂脂 肪酸肪酸和和醇醇所形成的酯类及其衍生物。所形成的酯类及其衍生物。 第第2 2章章 脂质脂质 分类：按化学组成，单纯脂质单纯脂质 复合脂质复合脂质 衍生脂质衍生脂质 脂质的生物学作用：脂质的生物学作用：贮存脂质贮存脂质 结构脂质结构脂质 活性脂质活性脂质 引言 第第2 2章章 脂质脂质 主要内容 n一、引言 n二、脂肪酸 n三、三酰甘油和蜡 n四、脂质过氧化作用 n五、磷脂 n六、糖脂 n七、萜和类固醇 n八、脂蛋白 n九、脂质的提取、分离与分析 脂肪酸是由一条脂肪酸是由一条长的烃链长的烃链( (“ “尾尾” ”) )和一和一 个末端个末端羧基羧基( (“ “头头” ”) )所组成的羧酸。所组成的羧酸。 二二 脂肪酸脂肪酸(fatty acid, FA)(fatty acid, FA) 脂肪酸 饱和脂肪酸：月桂酸（14C）、硬脂酸（18C） 不饱和脂肪酸 单不饱和脂肪（monounsaturatedFA）： 油酸 多不饱和脂肪酸（polyunsaturated FA）： （烃链不含双键） （烃链含有一个或多个双键） （1个双键） （两个或两个双键） 亚麻酸（3个）亚油酸（2个） 花生四烯酸（4个） ( (一一) ) 脂肪酸的种类脂肪酸的种类 P82P82 n n CHCH 3 3 （CHCH 2 2 ） 4 4 CHCHCHCHCHCH 2 2 CHCHCH(CHCH(CH 2 2) )7 7 COOHCOOH。 n n 通俗名：通俗名：亚油酸亚油酸 n n 系统名系统名: : 顺，顺顺，顺-9-9，12-12-十八十八( (碳碳) )二烯酸二烯酸 n n 简写符号：简写符号： 附: 脂肪酸的命名: 18:218:29c,12 9c,12 c c 烃链长度, 双键数目、位置、构型 双键键合的两个碳原子的号码较低者 来自动物的天然脂肪酸碳骨架为线性，双键数目一般为来自动物的天然脂肪酸碳骨架为线性，双键数目一般为1414个，少数为个，少数为6 6个个 。细菌所含的脂肪酸大多数是饱和的，少数为单烯酸，多于一个得极少。细菌所含的脂肪酸大多数是饱和的，少数为单烯酸，多于一个得极少 ，有些含有分支的甲基。，有些含有分支的甲基。 碳原子数碳原子数：几乎都是偶数，多为几乎都是偶数，多为12-2412-24个碳，个碳， 1616和和1818个碳最为常见，低个碳最为常见，低 于于1414碳的脂肪酸主要存在与乳脂中。碳的脂肪酸主要存在与乳脂中。 不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸双键位置双键位置：单不饱和脂肪酸的双键多在第9位 双键构型：双键构型：多为顺式结构多为顺式结构 ( (二二) ) 、天然脂肪酸的结构特点、天然脂肪酸的结构特点 P82-86P82-86 天然脂肪酸在结构上有哪些共同特点天然脂肪酸在结构上有哪些共同特点 ？ （厦门大学2010) n n 脂肪酸烃链的长度与不饱和度脂肪酸烃链的长度与不饱和度 n n 1 1、溶解度：、溶解度：烃链愈长，溶解度愈烃链愈长，溶解度愈低低 ？ n n 2 2、熔点：、熔点：烃链愈长，熔点越烃链愈长，熔点越高高？ 不饱和脂肪酸比相同链长的饱和脂肪酸低不饱和脂肪酸比相同链长的饱和脂肪酸低 顺式异构体比反式异构体低顺式异构体比反式异构体低 ( (三三) )、脂肪酸的物理和化学性质、脂肪酸的物理和化学性质 P86-87P86-87 必需脂肪酸必需脂肪酸(essential fatty acid,EFA)(essential fatty acid,EFA)：人体及哺乳动物能制造多种脂肪酸，人体及哺乳动物能制造多种脂肪酸， 但不能向脂肪酸引入超过但不能向脂肪酸引入超过 9 9 的双键，因而不能合成的双键，因而不能合成亚油酸和亚麻酸亚油酸和亚麻酸。因。因 为这两种脂肪酸对人体功能是必不可少的，但必须由膳食提供，因此被为这两种脂肪酸对人体功能是必不可少的，但必须由膳食提供，因此被 称为必需脂肪酸称为必需脂肪酸 亚油酸亚油酸 ：18:218:2 9c,12c 9c,12c 亚麻酸亚麻酸：18:318:3 9c,12c,15c 9c,12c,15c ( (五五) ) 必需多不饱和脂肪酸必需多不饱和脂肪酸 P88-89P88-89 必需脂肪酸 （华南理工2011、2009）（华中农大2011） 必需脂肪酸是人体不可缺少的，但必须由膳食提供的两种多不饱和脂肪酸是 （9） 和 （10） 。（华南理工2011） （厦门大学2010) 四川大学 2011) 必需脂肪酸（解释含义并列出两种）（4分） （厦大2002） 亚油酸（亚油酸（Linoleic acidLinoleic acid） n n 合成花生四烯酸合成花生四烯酸: :在人体和哺乳类体内能将它转变成在人体和哺乳类体内能将它转变成-亚亚 麻酸，并继而延长为麻酸，并继而延长为花生四烯酸花生四烯酸。后者是维持细胞膜的结。后者是维持细胞膜的结 构和功能所必需的，也是合成类二十碳烷（构和功能所必需的，也是合成类二十碳烷（eicosanoideicosanoid） 化合物（包括前列腺素、凝血恶烷和白三烯）的主要前体化合物（包括前列腺素、凝血恶烷和白三烯）的主要前体 。 n n 亚油酸能降低血中胆固醇，防止动脉粥样硬化，可用于预亚油酸能降低血中胆固醇，防止动脉粥样硬化，可用于预 防和治疗心血管疾病。防和治疗心血管疾病。 多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFA）是指含有两个或两个以上 双键且碳链长为18(16)22个碳原子的直链脂肪酸。 亚麻酸亚麻酸（ -linolenic acid-linolenic acid） 构成人体细胞的主要成分构成人体细胞的主要成分, , 参与磷脂的合成与分解，参与磷脂的合成与分解，可转化为机体可转化为机体 必需的生命活性因子必需的生命活性因子DHADHA和和EPA(EPA(俗称俗称“脑黄金脑黄金”) )。 在降血脂、降血压、抗血栓、抗动脉粥样硬化、乃至提高机体免疫力和抗癌等方面 的药用价值已得到充分肯定。 缺乏会引起机体脂质代谢紊乱，导致免疫力降低、健忘、疲劳、视力减退、 动脉 粥样硬化等症状的发生。 尤其是婴幼儿、青少年如果缺乏-亚麻酸类物质的摄入，就会严重影响智力正 常发育。 第一节第一节 脂肪酸脂肪酸 类二十碳烷是由20碳的多不饱和脂肪酸(PUFA)衍生而成的 ，包括前列腺素、凝血烷和白三烯等;合成的前体主要是花 生四烯酸。 前列腺素存在广泛，种类较多， 产生多种的生理效应，如升高体温 ，促进炎症，控制跨膜转运，调整突触传递，诱导睡眠，扩张血管等。 阿司匹林消炎、镇痛、退热的原因是抑制前列腺素的合成，前列腺素也 抑制凝血烷合成，因而有抗凝血作用。 凝血噁烷最早从血小板分离获得，能引起动脉收缩，诱发血小板聚集 ，促进血栓形成。 白三烯最早从白细胞分离获得，能促进趋化性，炎症和变态反应。 ( (六六) ) 类二十碳烷类二十碳烷( (酸酸) ) （P89)P89) 二二 天然脂肪酸的结构特点天然脂肪酸的结构特点 碳原子数碳原子数：多为：多为12-2412-24个碳，个碳，1616和和1818个碳最为常见。个碳最为常见。 双键位置双键位置：单不饱和脂肪酸的双键多在第9位，第2和第3个双键多在第12和第15位 双键构型：双键构型：多为顺式结构多为顺式结构 三、脂肪酸的物理和化学性质三、脂肪酸的物理和化学性质 1 1、溶解度：、溶解度：烃链愈长，溶解度愈低烃链愈长，溶解度愈低 2 2、熔点：、熔点：不饱和脂肪酸比相同链长的饱和脂肪酸低，顺式异构体比反式异构体低不饱和脂肪酸比相同链长的饱和脂肪酸低，顺式异构体比反式异构体低 四四 必需多不饱和脂肪酸必需多不饱和脂肪酸 必需脂肪酸必需脂肪酸(essential fatty acid,EFA)(essential fatty acid,EFA)：亚油酸和亚麻酸亚油酸和亚麻酸 一脂肪酸的种类：饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸 五五 类二十碳烷类二十碳烷( (酸酸) )：包括前列腺素、凝血烷和白三烯等;是由20碳的多不 饱和脂肪酸衍生而成的，合成的前体主要是花生四烯酸。 总结 脂肪酸是由一条脂肪酸是由一条长的烃链长的烃链( (“ “尾尾” ”) )和一个末端和一个末端羧基羧基( (“ “头头” ”) )所组成的羧酸。所组成的羧酸。 二二 脂肪酸脂肪酸(fatty acid, FA)(fatty acid, FA) 第第2 2章章 脂质脂质 主要内容 n一、引言 n二、脂肪酸 n三、三酰甘油和蜡单纯脂质 三酰甘油三酰甘油 （triacylglycerol） 动、植物油脂的化学本质是酰基动、植物油脂的化学本质是酰基 甘油，其中主要是三酰甘油；此甘油，其中主要是三酰甘油；此 外，还有二酰甘油，单酰甘油。外，还有二酰甘油，单酰甘油。 （一） 定义 三酰甘油：又称甘油三酯（ triglyceride），是由甘油和三个脂肪酸形成的酯酯 常温下，呈液态的酰基甘油称常温下，呈液态的酰基甘油称 为油，呈固态的称为脂。为油，呈固态的称为脂。 P91P91 1 2 3 3 甘油二酯（二酰甘油）：甘油与甘油二酯（二酰甘油）：甘油与2 2个个 脂肪酸形成的酯脂肪酸形成的酯 甘油单酯（单酰甘油）：甘油与单个甘油单酯（单酰甘油）：甘油与单个 脂肪酸所形成的酯脂肪酸所形成的酯 立体专一编号立体专一编号(stereospecific (stereospecific numbering)numbering)或称或称sn sn 系统系统 sn sn 系统是把甘油的手性系统是把甘油的手性 碳都看成是碳都看成是L-L-构型构型的的 FischerFischer投影式：投影式： 碳的羟基碳的羟基 应放在左边应放在左边, ,三个碳原子从三个碳原子从 上到下依次为上到下依次为1 1、2 2、3 3 ( (一一) )、甘油取代物的构型、甘油取代物的构型 HH HH HHHH 1 2 3 1 2 3 3 P92P92 大多数天然油脂是简单大多数天然油脂是简单三酰甘油三酰甘油和混合和混合三酰甘油三酰甘油的复杂混合物。的复杂混合物。 ( (二二) )、三酰甘油的类型及二酰甘油、单酰甘油、三酰甘油的类型及二酰甘油、单酰甘油 P92-93P92-93 n n 1 1 三酰甘油的类型三酰甘油的类型 n n 简单三酰甘油简单三酰甘油(simple glycerides)(simple glycerides) ：甘油酯中脂肪酸为同一种脂肪酸甘油酯中脂肪酸为同一种脂肪酸 n n 混合三酰甘油混合三酰甘油(mixed glycerides)(mixed glycerides) ：甘油酯中脂肪酸两种或两种以上甘油酯中脂肪酸两种或两种以上 1 2 3 3 （三）、三酰甘油的物理和化学性质（三）、三酰甘油的物理和化学性质 1. 1. 物理性质物理性质 (1)(1) 颜色和气味颜色和气味 纯的三酰甘油是纯的三酰甘油是无色、无嗅、无味无色、无嗅、无味的稠性液体或的稠性液体或 蜡状固体。天然油脂的颜色来自溶于其中的色素物质蜡状固体。天然油脂的颜色来自溶于其中的色素物质( (如类胡萝卜素如类胡萝卜素) ) ；气味少数是由于油脂中的挥发性短链脂肪酸所至，一般是由于非油；气味少数是由于油脂中的挥发性短链脂肪酸所至，一般是由于非油 脂成分引起的。脂成分引起的。 (2)(2) 密度和溶解度密度和溶解度 密度均小于密度均小于1 g1 gcm3cm3， 不溶于水，略溶于低级醇，易溶于乙醚、氯仿不溶于水，略溶于低级醇，易溶于乙醚、氯仿 等非极性有机溶剂等非极性有机溶剂 。 3 3 熔点熔点 天然油脂由于都是多种三酰甘油的混合物，因此没有明确的天然油脂由于都是多种三酰甘油的混合物，因此没有明确的 熔点，只有一个大概范围。三酰甘油的熔点与其脂肪酸组成有关，一熔点，只有一个大概范围。三酰甘油的熔点与其脂肪酸组成有关，一 般随组分中不饱和脂肪酸般随组分中不饱和脂肪酸( (双键数目双键数目) )和低相对分子质量脂肪酸的比例和低相对分子质量脂肪酸的比例 增高而降低。增高而降低。 三酰甘油能在酸、碱或酶（如胰脂酶）的作用下发生 水解反应。 （1 1）. .水解和皂化水解和皂化 2. 化 学 性 质 在酸或酶作用下，1mol油脂水解生成1mol甘油和3mol 脂肪酸。 皂化值是三酰甘油中脂肪酸平均链长的量度,从皂化值的从皂化值的 数量可略知混合脂肪酸或混合脂肪的平均相对分子量数量可略知混合脂肪酸或混合脂肪的平均相对分子量 油脂的油脂的碱水解作用碱水解作用称皂化作用称皂化作用 皂化皂化1g1g油脂所需的油脂所需的KOH mgKOH mg数称为数称为皂化值皂化值( (价价) )。 皂化 3 碱水解碱水解 皂化值是三酰甘油中脂肪酸平均链长的量度,从皂化值的数从皂化值的数 量可略知混合脂肪酸或混合脂肪的平均相对分子量量可略知混合脂肪酸或混合脂肪的平均相对分子量 油脂平均分子量=3561000皂化值 皂化 3 油脂平均分子量 皂化皂化1g1g油脂所需的油脂所需的KOH mgKOH mg数称为数称为皂化值。皂化值。 1g1g 356 皂化值皂化值1000 油脂用氢氧化钾皂化所得的高级脂肪酸 钾盐质软，叫做软皂 （用于慢性鳞屑性皮肤病（ 如银屑病）去除痂皮和头皮鳞屑，便秘时灌肠，扭伤和挫伤时 作温和抗刺激剂，清洁皮肤。） 普通肥皂是各种高级脂肪酸（碳数在626之间）钠盐的混合物。 （2 2） 氢化和卤化（加成反应氢化和卤化（加成反应 ） n n 氢化氢化（hydrogenationhydrogenation）：又叫油脂的 硬化,在催化剂如在催化剂如NiNi的存在的情的存在的情 况下油脂中的况下油脂中的不饱和双键与不饱和双键与H H 2 2 发生加成反应发生加成反应使油脂被饱和的使油脂被饱和的 过程。过程。 n液体油脂不便运输，容易发生酸败，海产油脂还有臭味，经氢化后可以 克服这些缺点。食品工业上利用此原理将棉籽油改制为奶油(人造牛油)。 硬化油是肥皂和脂肪酸等工业的原料。 卤化卤化（halogenationhalogenation）不饱和油脂不饱和油脂 与卤素中的溴或碘发生加成与卤素中的溴或碘发生加成 而形成饱和卤化脂的过程。而形成饱和卤化脂的过程。 n n 通常用通常用100g100g油脂卤化时所能吸收碘的克数油脂卤化时所能吸收碘的克数碘值碘值 ( (价价) )（ionine valueionine value） 来表示油脂的来表示油脂的不饱和程度不饱和程度。 n碘价越高，表示油脂中不饱和键越？。 2 2、油脂的碘值、油脂的碘值 （华南理工（华南理工20112011） 3 3、油脂的碘值越大表明油脂的、油脂的碘值越大表明油脂的 （2323） 含量越多，油脂的氧化程度越高，含量越多，油脂的氧化程度越高， 一般其一般其（2424） 越高。（华南理工越高。（华南理工20102010） 卤化反应中吸收卤素的量反映了不饱和键的多少。卤化反应中吸收卤素的量反映了不饱和键的多少。 （3 3）乙酰化作用）乙酰化作用 和乙酰化值和乙酰化值 n n 1.1.乙酰化作用（乙酰化作用（AcetylationAcetylation） ：含羟脂肪酸：含羟脂肪酸( (如蓖麻油酸如蓖麻油酸 ,12-,12-羟十八碳羟十八碳-9-9-烯酸烯酸) )的油脂可与乙酸酐或其他酰化剂作的油脂可与乙酸酐或其他酰化剂作 用形成乙酰化油脂或其他酰化油脂的过程。用形成乙酰化油脂或其他酰化油脂的过程。 n n 2.2.油脂的羟基化程度油脂的羟基化程度一般用一般用乙酰乙酰 化化 值值( (价价) )表示。表示。 n n 中和中和1g1g乙酰化的油脂分解出的乙酸所需乙酰化的油脂分解出的乙酸所需KOHKOH的的mgmg数即为乙酰数即为乙酰 化值化值( (羟值羟值) )。 蓖麻油是唯一以含羟经基酸为主的商品油脂。 酸败和自动氧化酸败和自动氧化 n n 酸败酸败 （rancidityrancidity）：）：天然油脂长时间暴露在空气中会天然油脂长时间暴露在空气中会 产生难闻气味的现象产生难闻气味的现象 n n 酸败的原因酸败的原因 ：.油脂的不饱和成分发生油脂的不饱和成分发生自动氧化自动氧化，产生过氧，产生过氧 化物并进而降解成挥发性醛、酮、酸的复杂混合物（主要）；化物并进而降解成挥发性醛、酮、酸的复杂混合物（主要）； .微生物微生物通过自身的作用把油脂分解为游离的脂肪酸和甘油，在通过自身的作用把油脂分解为游离的脂肪酸和甘油，在 这些分解产物中一些低级脂肪酸具有挥发性臭味。这些分解产物中一些低级脂肪酸具有挥发性臭味。 n n 酸败程度酸败程度一般用一般用酸值酸值( (价价) ) 来表示。所谓的酸值（来表示。所谓的酸值（acid acid valuevalue）即中和）即中和1g1g油脂中的游离脂肪酸所需的油脂中的游离脂肪酸所需的KOH KOH mgmg数数 。 在脂肪生产的条件下，酸价可作为水解程度的指标，在其保藏的条件下， 则可作为酸败的指标。酸价越小，说明油脂质量越好，新鲜度和精炼程度 越好。 n n 生物体的蜡由长链脂肪酸（生物体的蜡由长链脂肪酸（16C16C或以上）与长链或以上）与长链 的醇（的醇（16-30C16-30C）形成的酯，蜂蜡的主要成分。）形成的酯，蜂蜡的主要成分。 （五）、蜡（五）、蜡(wax) P95-96(wax) P95-96 抹香鲸巨大的“头箱”中有一种特殊的鲸蜡油，是一种 用处很大的润滑油，许多精密仪器都需要。 三酰甘油和蜡三酰甘油和蜡 (simple lipid) P91-96(simple lipid) P91-96 HH HH HHHH 1.1.水解和皂化水解和皂化 皂化值：皂化皂化1g1g油脂所需的油脂所需的KOH mgKOH mg数，数，三酰甘油中脂肪 酸平均链长的量度,从皂化值的数量可略知混合脂肪酸或混合脂肪的平均从皂化值的数量可略知混合脂肪酸或混合脂肪的平均 相对分子量相对分子量 2 2 氢化和卤化（加成反应）氢化和卤化（加成反应）通常用通常用100g100g油脂卤化时所能吸收碘的克数油脂卤化时所能吸收碘的克数 碘值碘值( (价价) )（ionine valueionine value） 来表示油脂的来表示油脂的不饱和程度不饱和程度。 ( (一一) )、甘油取代物的构型、甘油取代物的构型 立体专一编号立体专一编号(stereospecific numbering)(stereospecific numbering)或称或称sn sn 系统系统 四、三酰甘油的物理和化学性质四、三酰甘油的物理和化学性质 ( (二二) )、三酰甘油的类型及二酰甘油、单酰甘油、三酰甘油的类型及二酰甘油、单酰甘油 1定义：由甘油和三个脂肪酸形成的酯酯 2 2类型：类型：单纯甘油酯：单纯甘油酯：甘油酯中脂肪酸为同一种脂肪酸甘油酯中脂肪酸为同一种脂肪酸 混合甘油酯：混合甘油酯：甘油酯中脂肪酸两种或两种以上甘油酯中脂肪酸两种或两种以上 五、蜡五、蜡(wax) P95-96(wax) P95-96生物体的蜡由生物体的蜡由长链脂肪酸长链脂肪酸（16C16C或以上）与或以上）与醇醇形成的酯，蜂蜡形成的酯，蜂蜡 的主要成分。的主要成分。 3 3 乙酰化作用和乙酰化值：乙酰化作用和乙酰化值：油脂的羟基化程度油脂的羟基化程度一般用一般用乙酰乙酰 化化 值值( (价价) )表示。表示。 4 4 酸败和自动氧化：酸败和自动氧化：酸败程度酸败程度一般用一般用酸值酸值( (价价) ) 来表示。所谓的酸值即中来表示。所谓的酸值即中 和和1g1g油脂中的游离脂肪酸所需的油脂中的游离脂肪酸所需的KOH mgKOH mg数。数。 总结 1 2 3 3 主要内容 为什么生物膜是生命系统中最容易发生脂质过氧化的场所？ 脂质的过氧化对机体的损伤表现在哪几个方面？ 常见的抗氧化剂有哪些？ n一、引言 n二、脂肪酸 n三、三酰甘油和蜡 n四、脂质过氧化作用(课外阅读) 几个概念： 脂质过氧化、自由基、活性氧、自由基链式反应 、抗氧化剂 n一、引言 n二、脂肪酸 n三、三酰甘油和蜡 n四、脂质过氧化作用(课外阅读) 第第2 2章章 脂质脂质 主要内容 几个概念： 脂质过氧化、自由基、活性氧、自由基链式反应 、抗氧化剂 为什么生物膜是生命系统中最容易发生脂质过氧化的场所？ 脂质的过氧化对机体的损伤表现在哪几个方面？ 常见的抗氧化剂有哪些？ n一、引言 n二、脂肪酸 n三、三酰甘油和蜡 n四、脂质过氧化作用 n五、磷脂 n六、糖脂 第第2 2章章 脂质脂质 主要内容 单纯脂质 复合脂质 五五 磷脂（磷脂（PhospholipidPhospholipid） 磷脂是磷脂是复合脂中最重要的一族复合脂中最重要的一族, , 包括包括甘油磷脂甘油磷脂和和鞘磷脂鞘磷脂 两类两类. . 组成基团：组成基团：脂肪酸脂肪酸、醇醇（甘油、鞘氨醇等）、（甘油、鞘氨醇等）、磷酸根磷酸根 、X X（极性醇类）（极性醇类） 它们主要参与细胞膜系统的组成，少量存在于细胞的其他部位。甘油磷它们主要参与细胞膜系统的组成，少量存在于细胞的其他部位。甘油磷 脂是第一大类膜脂，鞘脂类（包括鞘磷脂和鞘糖脂）是第二大类膜脂。脂是第一大类膜脂，鞘脂类（包括鞘磷脂和鞘糖脂）是第二大类膜脂。 （华中农大2011） （厦门大学2010 2007) （一）、甘油磷脂的结构（一）、甘油磷脂的结构 甘油磷脂也称为磷酸甘油脂甘油磷脂也称为磷酸甘油脂。最简单的磷酸甘油酯最简单的磷酸甘油酯 是是3-sn-3-sn-磷脂酸磷脂酸（3-sn-phosphatidic3-sn-phosphatidic）。是其他甘油磷脂的。是其他甘油磷脂的 母体化合物母体化合物 2分子脂肪酸与甘油的C1及C2上的羟基以酯键相连，极性的磷酸与甘 油C3的-OH 通过磷酸二酯键相连. 甘油磷脂结构: 2分子脂肪酸与甘油的C1及C2上的羟基以酯 键相连，极性的磷酸与甘油C3的-OH 通过磷酸二酯键相连，磷酸 基进一步被一个极性醇酯化. 甘油磷脂通式 极性醇? P104P104 极性醇极性醇 乙醇胺 胆碱 丝氨酸 肌醇、甘油等 + - 甘油磷脂结构特点 甘油磷脂通式 一般说, C1相连的是饱和脂肪酸, C2上相连的是不 饱和脂肪酸 天然磷脂均为L L型构型 两极性分子 极性头部：磷酸基与酯化的醇部分， 非极性的尾：2条长的烃链 （二）甘油磷（二）甘油磷脂脂的一般性质的一般性质 (1)(1)颜色颜色 纯的甘油磷脂为纯的甘油磷脂为白色蜡状固体白色蜡状固体。暴露于空气中由于多不。暴露于空气中由于多不 饱和脂肪酸的过氧化作用，磷脂颜色逐渐变暗。饱和脂肪酸的过氧化作用，磷脂颜色逐渐变暗。 (2).(2).溶解性溶解性 溶于溶于大多数含少量水的非极性溶剂大多数含少量水的非极性溶剂，但难溶于无水丙酮，但难溶于无水丙酮， 用氯仿用氯仿- -甲醇混合液可从细胞和组织中提取磷脂。甲醇混合液可从细胞和组织中提取磷脂。 (3).(3).两亲性两亲性 甘油磷脂属于两亲脂质、成膜分子，在水中可形成甘油磷脂属于两亲脂质、成膜分子，在水中可形成 双分子微囊。双分子微囊。 P105P105 极性头部 非极性尾部 非极性尾部 微团、微囊、脂质体，微团、微囊、脂质体， 甘油磷脂属于两亲脂质甘油磷脂属于两亲脂质 、成膜分子，在水中可、成膜分子，在水中可 形成双分子微囊。形成双分子微囊。 （二）甘油磷（二）甘油磷脂脂的一般性质的一般性质 (1)(1)颜色颜色 纯的甘油磷脂为纯的甘油磷脂为白色蜡状固体白色蜡状固体。暴露于空气中由于多不饱和脂肪酸。暴露于空气中由于多不饱和脂肪酸 的过氧化作用，磷脂颜色逐渐变暗。的过氧化作用，磷脂颜色逐渐变暗。 (2).(2).溶解性溶解性 溶于溶于大多数含少量水的非极性溶剂大多数含少量水的非极性溶剂，但难溶于无水丙酮，用氯仿，但难溶于无水丙酮，用氯仿- -甲甲 醇混合液可从细胞和组织中提取磷脂。醇混合液可从细胞和组织中提取磷脂。 (3).(3).两亲性两亲性 甘油磷脂属于两亲脂质、成膜分子，在水中可形成双分子微囊。甘油磷脂属于两亲脂质、成膜分子，在水中可形成双分子微囊。 (4).(4).带电性带电性 在生理在生理pH(7pH(7左右左右) )时，磷酸基带时，磷酸基带1 1个负电荷；胆碱或乙醇胺带个负电荷；胆碱或乙醇胺带1 1个正电荷；丝氨酸带个正电荷；丝氨酸带1 1 个正电荷和个正电荷和1 1个负电荷；肌醇和甘油基不带电荷。个负电荷；肌醇和甘油基不带电荷。 P105P105 磷脂酰胆碱极性头部带的净电荷是? - (4).(4).带电性带电性 pH7时，几种常见的甘油醇磷脂的净电荷 磷脂磷脂磷酸基团磷酸基团X X基团基团净电荷净电荷 磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱 - - + + 0 0 磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 - - + + 0 0 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸 - - + +，- -1-1 磷脂酰磷脂酰肌醇肌醇 - - 0 0 -1-1 磷脂酰磷脂酰甘油甘油 - - 0 0 -1-1 双磷脂酰双磷脂酰甘油甘油 - - - - -2-2 （二）甘油磷（二）甘油磷脂脂的一般性质的一般性质 (1)(1)颜色颜色 纯的甘油磷脂为纯的甘油磷脂为白色蜡状固体白色蜡状固体。暴露于空气中由于多不饱和脂肪酸的过氧化作用，磷脂颜色逐渐变暗。暴露于空气中由于多不饱和脂肪酸的过氧化作用，磷脂颜色逐渐变暗。 (2).(2).溶解性溶解性 溶于溶于大多数含少量水的非极性溶剂大多数含少量水的非极性溶剂，但难溶于无水丙酮，用氯仿，但难溶于无水丙酮，用氯仿- -甲醇混合液可从细胞和组织中提取磷脂。甲醇混合液可从细胞和组织中提取磷脂。 (3).(3).两亲性两亲性 甘油磷脂属于两亲脂质、成膜分子，在水中可形成双分子微囊。甘油磷脂属于两亲脂质、成膜分子，在水中可形成双分子微囊。 (4).(4).带电性带电性 在生理在生理pH(7pH(7左右左右) )时，磷酸基带时，磷酸基带1 1个负电荷；胆碱或乙醇胺带个负电荷；胆碱或乙醇胺带1 1个正电荷；丝氨酸带个正电荷；丝氨酸带1 1个正电荷和个正电荷和1 1个负电荷；肌醇个负电荷；肌醇 和甘油基不带电荷。和甘油基不带电荷。 (5).(5).水解情况水解情况 P105P105 弱碱水解弱碱水解生成脂肪酸盐和甘油生成脂肪酸盐和甘油- - 3-3-磷酰醇。磷酰醇。 强碱水解强碱水解生成脂肪酸盐、醇和生成脂肪酸盐、醇和 甘油甘油-3-3-磷酸。磷酸。 酸水解酸水解生成脂肪酸盐、醇、甘生成脂肪酸盐、醇、甘 油和磷酸。油和磷酸。 酶水解酶水解 (5).(5).水解情况水解情况 弱碱 强碱 P105P105 酸 甘油磷脂甘油磷脂的酯键和磷酸二酯键能的酯键和磷酸二酯键能被被磷脂酶磷脂酶专一地水解。这些脂专一地水解。这些脂 酶根据酶根据所水解的部位不同所水解的部位不同分别命名为磷脂酶分别命名为磷脂酶A1A1，A2A2，C C和和D D； 磷脂酶磷脂酶A1A1广泛分布于生物界；广泛分布于生物界；专一地去除C1的脂肪酸 磷脂酶磷脂酶A2A2主要存在于蛇毒，蜂毒和哺乳类胰脏主要存在于蛇毒，蜂毒和哺乳类胰脏( (酶原形式酶原形式) )； 磷脂酶磷脂酶C C来源于细菌及其他生物组织；来源于细菌及其他生物组织； 磷脂酶磷脂酶D D存在于高等植物中。存在于高等植物中。 P105P105 蛇毒中含有磷脂酶A2，作用于甘油磷脂后生成的产物(溶血甘油磷 脂)，浓度高就会使红细胞溶解 （二）甘油磷（二）甘油磷脂脂的一般性质的一般性质 (1)(1)颜色颜色 (2).(2).溶解性溶解性 (3).(3).两亲性两亲性 (4).(4).带电性带电性 （5 5）. .水解情况水解情况 P105P105 21纯的甘油磷脂为白色（41），磷脂属于两亲脂质， 是成膜分子，在水中能形成（42）。（华南理工2009 （三）几种常见的甘油磷脂（三）几种常见的甘油磷脂 磷脂酰胆碱（phosphatidyl Choline, PC）也称卵磷脂 （lecithin） ： （三）几种常见的甘油磷脂（三）几种常见的甘油磷脂 构成生物膜的基本骨架； 协助脂类物质运输。 (中山大学2011) 14、下列磷脂中哪一个含有胆碱 (A) 磷脂酸 (B) 卵磷脂 (C) 脑磷脂 (D) 心磷脂 (E) 脑苷脂 写出下列结构式？卵磷脂（东北师大2011） （2 2）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂） （2 2）磷脂酰丝氨酸）磷脂酰丝氨酸 （华中农大2011） 21纯的甘油磷脂为白色（41），磷脂属于两亲脂质， 是成膜分子，在水中能形成（42）。（华南理工2009 7磷脂酶A水解脂生成磷脂酸。（细胞所2002） （厦门大学2010 2007) (中山大学2011) 14、下列磷脂中哪一个含有胆碱 (A) 磷脂酸 (B) 卵磷脂 (C) 脑磷脂 (D) 心磷脂 (E) 脑苷脂 写出下列结构式？卵磷脂（东北师大2011） （四）醚甘油磷脂(plasmalogen):其甘油骨架sn-1 位碳连接的是烃基而不是酰基。 缩醛磷脂：其头基分别是胆碱、乙醇胺、丝氨酸，脊椎动 物的心脏富含缩醛磷脂。 P106 n(课外阅读) （四）醚甘油磷脂(plasmalogen):其甘油骨架sn-1 位碳连接的是烃基而不是酰基。 缩醛磷脂：其头基分别是胆碱、乙醇胺、丝氨酸，脊椎动 物的心脏富含缩醛磷脂。 P106 n(课外阅读) （五）鞘磷脂（五）鞘磷脂（sphingomyelinssphingomyelins ） n鞘磷脂在高等动物的脑髓鞘和红细胞膜中特别丰 富，也存在于许多植物种子中。 n n 鞘磷脂由鞘磷脂由鞘氨醇鞘氨醇、脂肪酸脂肪酸和和磷酰胆碱(少数是磷酰 乙醇胺)组成。 n n 目前发现的鞘氨醇有目前发现的鞘氨醇有6060多种，其中在哺乳动物中最常见的是这种多种，其中在哺乳动物中最常见的是这种1818碳的鞘氨醇，碳的鞘氨醇，鞘氨醇分子的鞘氨醇分子的 C C 1 1 、C C 2 2 、C C 3 3 带有功能基团带有功能基团-OH-OH、-NH-NH 2 2 、-OH-OH，与，与 甘油磷脂中甘油的三个羟基在结构上相似。甘油磷脂中甘油的三个羟基在结构上相似。 鞘氨醇 1. 1.鞘氨醇（鞘氨醇（sphingomyelinsphingomyelin） 结构上与单酰甘油相似 当脂肪酸通过酰胺键与鞘氨醇的NH2相连，则成神经酰 胺，结构上与二酰甘油相似。神经酰胺是鞘脂类(鞘磷脂和 鞘糖脂)共同的基本结构。 2.2.神经酰胺神经酰胺 （ceramideceramide，CerCer） H H 神经酰胺神经酰胺的的1- 1-位位 羟基（伯醇基）羟基（伯醇基） 被被磷酰胆碱磷酰胆碱或或磷磷 酰乙醇胺酰乙醇胺酯化形酯化形 成的化合物。成的化合物。 .鞘磷脂（sphingomyelin） 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。 鞘磷脂鞘磷脂 鞘磷脂也和甘油磷脂一样具有两条烃链和一个极性头基鞘磷脂也和甘油磷脂一样具有两条烃链和一个极性头基 。 极性头 甘油磷脂（卵磷脂）甘油磷脂（卵磷脂） 鞘磷脂鞘磷脂 鞘磷脂鞘磷脂 第第2 2章章 脂质脂质 主要内容 n一、引言 n二、脂肪酸 n三、三酰甘油和蜡 n四、脂质过氧化作用 n五、磷脂 n六、糖脂 指糖通过其指糖通过其半缩醛羟基半缩醛羟基以以糖苷键糖苷键与脂质连接的化合物与脂质连接的化合物 根据醇部分的不同根据醇部分的不同 （一）鞘糖脂（一）鞘糖脂(glycosphingolipid)(glycosphingolipid) （二）甘油糖脂（二）甘油糖脂(glyceroglycolipid)(glyceroglycolipid) ( (三三) )类固醇衍生的脂质类固醇衍生的脂质 六、糖脂六、糖脂 P109 国际纯化学及应用化学联合会-国际生物化学联合会 （IUPAC-IUB）所下的定义 H （一）鞘糖脂（一）鞘糖脂(glycosphingolipid)(glycosphingolipid) 以神经酰胺为母体，以神经酰胺为母体，1-1-位羟基位羟基与糖基形成糖苷键与糖基形成糖苷键 1 1 中性鞘糖脂中性鞘糖脂：脑苷脂脑苷脂(Gal1(Gal11Cer)(Glc11Cer)(Glc11Cer)1Cer) 2 2 酸性鞘糖脂酸性鞘糖脂: : 神经节苷脂神经节苷脂(ganglioside),(ganglioside),含唾液酸含唾液酸 根据是否含有唾液酸或硫酸基成分分为两种类型 （1）中性鞘糖脂：极性头部有一个或多个糖分子 与神经酰胺C1的-OH相连。脑苷脂泛指半乳糖基神 经酰胺（神经组织细胞膜中）、葡萄糖苷神经酰胺（ 非神经组织的质膜中）。脑苷脂在脑干中占到11%。 鞘糖脂鞘糖脂 （2 2）酸性鞘糖脂）酸性鞘糖脂 硫酸鞘糖脂硫酸鞘糖脂：糖基部分被硫酸酯化的鞘糖脂，又称硫：糖基部分被硫酸酯化的鞘糖脂，又称硫 苷脂（脑中含量最丰富）。苷脂（脑中含量最丰富）。 OSO3- 硫酸脑苷脂 现在已发现的硫苷脂，有几十种。硫苷脂在哺乳动物体内广泛分布，其中以脑中含量最为丰富 。 唾液酸鞘糖酯唾液酸鞘糖酯（神经节苷脂神经节苷脂） n n 糖基部分含唾液酸糖基部分含唾液酸 n n 神经节苷脂的糖基都是寡糖链，含一个或多个唾液酸，神经节苷脂的糖基都是寡糖链，含一个或多个唾液酸， 在脑灰质中含量丰富在脑灰质中含量丰富, ,与神经冲动的传导有关与神经冲动的传导有关 唾液酸是9-碳单糖的衍生物。 N-乙酰神经氨酸 Tay-Sachs 病(Tay-Sachs disease) 指一种与神经鞘脂代谢相关的隐性常染色体遗传病，因缺乏脂粒酶己糖脱氨酶A导致 皮质和小脑的神经细胞及神经轴索内神经节苷脂GM2积聚、沉淀。在出生后6个月内还可 有严重的智能及精神运动发育紊乱、易激惹、失明、强直性痉挛、惊厥，最终出现去大脑 强直并在3岁左右死亡。本病在Ashkenazi犹太人发病率最高。 中性鞘糖脂中性鞘糖脂 硫酸鞘糖脂硫酸鞘糖脂 SO-3 唾液酸鞘糖酯 硫苷脂硫苷脂 第第2 2章章 脂质脂质 主要内容 n一、引言 n二、脂肪酸 n三、三酰甘油和蜡 n四、脂质过氧化作用 n五、磷脂 n六、糖脂 n七、萜和类固醇 七、七、 萜和类固醇萜和类固醇 P110-116 P110-116 （一）萜（一）萜 n n 结构特点（结构特点（p111)p111)： 碳架可看成是碳架可看成是两个或多个异戊二烯两个或多个异戊二烯连接而成，头尾相连或尾尾相连接而成，头尾相连或尾尾相 接，直链或环状（单环、双环、多环）接，直链或环状（单环、双环、多环） 功能：功能： n n 植物中多数萜类具有特殊气味，是植物特有油类的主要成分。如柠檬苦素、薄荷植物中多数萜类具有特殊气味，是植物特有油类的主要成分。如柠檬苦素、薄荷 醇、醇、松节油松节油等。等。 n n 维生素维生素A A、E E、K K等都属于萜类，视黄醛是二萜。等都属于萜类，视黄醛是二萜。 n n 天然橡胶也是多萜。天然橡胶也是多萜。 不含脂肪酸、不可皂化不含脂肪酸、不可皂化 生物体内以乙酸为前体合成生物体内以乙酸为前体合成 n n 环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲结构特点：结构特点：由四个固定环组成的类固醇的母核，由四个固定环组成的类固醇的母核，四个环中的四个环中的 三个为六碳环，一个为五碳环，这种母核为环戊烷多氢三个为六碳环，一个为五碳环，这种母核为环戊烷多氢 菲，整个环几乎是平面、僵硬的，菲，整个环几乎是平面、僵硬的，C-CC-C之间不能旋转。之间不能旋转。 ( (二二) ) 、类固醇（甾类）、类固醇（甾类）(steroid)(steroid) 甾核:带有角甲基的环戊烷多氢菲环戊烷多氢菲, ,甾核是类固醇的母体 （南京理工2010 甾核 胆固醇的极性部分弱小，而其非极性部分大而且有刚性 。这种双亲性使它对调节生物膜的流动性有一定意义。 温度高时，它能阻止双分子层的无序化；温度低时又可 干扰其有序化，阻止液晶的形成，保持其流动性。 n n 胆固醇胆固醇: : n n 一类最常见的动物固醇，它在动物的脑肝肾和蛋黄中含量较高。一类最常见的动物固醇，它在动物的脑肝肾和蛋黄中含量较高。 n n 结构特点结构特点: : C C 3 3 上有一个上有一个取向的取向的羟基，羟基，C C 5 5 CC 6 6 上有上有1 1个双键，个双键，C C17 17上有 上有1 1 个八碳原子的烃基。个八碳原子的烃基。 固醇作用固醇作用 n n 膜的组成成分膜的组成成分 n n 特殊生物活性物质的前体特殊生物活性物质的前体: :胆汁酸胆汁酸(Bile (Bile acid)acid)在肠道内作为乳化剂（在肠道内作为乳化剂（C C17 17侧链亲水） 侧链亲水） 使食物脂肪易于被脂肪酶所作用；使食物脂肪易于被脂肪酶所作用；各种类各种类 固醇激素固醇激素是通过胆固醇是通过胆固醇C C17 17侧链的氧化形成 侧链的氧化形成 的；的；维生素维生素D D由胆固醇转化而来（由胆固醇转化而来（7-7-脱氢脱氢 胆固醇在紫外线照射下可转变为维生素胆固醇在紫外线照射下可转变为维生素D D ） P115P115 n n 胆固醇在生理上是必需的但过多会引起一胆固醇在生理上是必需的但过多会引起一 些疾病些疾病 胆结石几乎全是由胆固醇构成的胆结石几乎全是由胆固醇构成的 冠心病患者的血清的胆固醇总是很高冠心病患者的血清的胆固醇总是很高 胆固醇也与动脉粥样硬化有关，动脉壁上形成胆固醇也与动脉粥样硬化有关，动脉壁上形成 的粥样斑块主要的成分就是胆固醇的粥样斑块主要的成分就是胆固醇 植物中发现有类似固醇物豆（固）醇（植物中发现有类似固醇物豆（固）醇（StigmasterolStigmasterol）；）； 真菌中有麦角甾醇（真菌中有麦角甾醇（ergosterolergosterol），细菌中极少含有胆固），细菌中极少含有胆固 醇。醇。