第十七章脂类

1、1 第十七章第十七章 脂类脂类 脂类是广泛存在于动植物体内的一类天然有机化合物脂类是广泛存在于动植物体内的一类天然有机化合物 甾族化合物在人体、代谢、生长、发育和生殖过程中甾族化合物在人体、代谢、生长、发育和生殖过程中 都是必不可少的物质。都是必不可少的物质。 脂类主要包括脂类主要包括油脂油脂和和类脂类脂两大类。两大类。 油脂是油脂是油油和和脂肪脂肪的总称，习惯上把室温下为的总称，习惯上把室温下为液液 态的称为油，固态的称为脂肪态的称为油，固态的称为脂肪。 类脂在物态及物理性质方面与油脂类似，因此类脂在物态及物理性质方面与油脂类似，因此 称为类脂。称为类脂。 2 脂类化合物的共同特征是：难溶于

2、水而易溶于脂类化合物的共同特征是：难溶于水而易溶于 有机溶剂，如丙酮、乙醚、氯仿等；具有酯的结构有机溶剂，如丙酮、乙醚、氯仿等；具有酯的结构 或成酯的可能。或成酯的可能。 脂类在生物体内具有重要的生理功能。油脂是脂类在生物体内具有重要的生理功能。油脂是 体内重要的能源物质；油脂又是维生素体内重要的能源物质；油脂又是维生素A、D、E、 K等许多生物活性物质的良好溶剂，并能促进它们等许多生物活性物质的良好溶剂，并能促进它们 在体内吸收；皮下和器官周围的脂肪具有维持恒定在体内吸收；皮下和器官周围的脂肪具有维持恒定 体温、保护内脏及关节免受机械震动和冲击的功能；体温、保护内脏及关节免受机械震动和冲击的

3、功能； 磷脂、糖脂与蛋白质结合可构成各种生物膜。磷脂、糖脂与蛋白质结合可构成各种生物膜。 3 第一节第一节 油脂油脂 n 油脂是体内重要的能源物质油脂是体内重要的能源物质 n 油脂是维生素油脂是维生素A、D、E、K等许多生物活性物质等许多生物活性物质 的良好溶剂，并能促进它们在体内吸收；的良好溶剂，并能促进它们在体内吸收； n 皮下和器官周围的脂肪具有维持恒定体温、保护皮下和器官周围的脂肪具有维持恒定体温、保护 内脏及关节免受机械震动和冲击的功能内脏及关节免受机械震动和冲击的功能 （ 一）油脂的组成、结构和命名一）油脂的组成、结构和命名 n 由动物和植物中得到的油脂是多种物质的由动物和植物中得

4、到的油脂是多种物质的混合混合 物物，其，其主要成份是高级脂肪酸的甘油酯主要成份是高级脂肪酸的甘油酯。 4 * 油脂从化学结构上，可看作是一分子甘油与三分子油脂从化学结构上，可看作是一分子甘油与三分子 高级脂肪酸酯化所生成的高级脂肪酸酯化所生成的三酰甘油三酰甘油。医学上称作为。医学上称作为甘甘 油三酯油三酯，俗称，俗称油脂油脂。 *三酰甘油中的三个脂肪酸相同，称三酰甘油中的三个脂肪酸相同，称单单三酰甘油，三酰甘油， 三个脂肪酸不同则称三个脂肪酸不同则称混混三酰甘油。三酰甘油。 结构通式结构通式 CH CH2O CH2 O O CR O CR O CR O CH CH2O CH2 O O CR O

5、 CR O CR O 混三酰甘油混三酰甘油 单三酰甘油单三酰甘油 5 油脂中的脂肪酸油脂中的脂肪酸 * 组成三酰甘油的脂肪酸绝大多数是组成三酰甘油的脂肪酸绝大多数是含偶数碳原子含偶数碳原子 的饱和及不饱和的饱和及不饱和直链脂肪酸直链脂肪酸，在高等动植物体内，在高等动植物体内 主要存在十二碳以上的高级脂肪酸，十二碳以下主要存在十二碳以上的高级脂肪酸，十二碳以下 的低级脂肪酸存在于哺乳动物的乳脂中。的低级脂肪酸存在于哺乳动物的乳脂中。 例如：人体脂肪中的脂肪酸主要为例如：人体脂肪中的脂肪酸主要为C14C22的偶的偶 数直链脂肪酸。数直链脂肪酸。 * 多数脂肪酸在人体内均能合成，只有亚油酸、亚麻多数

6、脂肪酸在人体内均能合成，只有亚油酸、亚麻 酸、花生四烯酸等是人体内不能合成的，必须由食酸、花生四烯酸等是人体内不能合成的，必须由食 物供给，故称为物供给，故称为“营养必须脂肪酸营养必须脂肪酸”。 6 7 命名命名 * 脂肪酸的名称常用俗名脂肪酸的名称常用俗名 * 脂肪酸的系统命名法与一元羧酸的系统命名法脂肪酸的系统命名法与一元羧酸的系统命名法 基本相同基本相同 8 CH CH2O CH2 O O C(CH2)16CH3 O C(CH2)16CH3 O C(CH2)16CH3 O 三硬脂酰甘油三硬脂酰甘油 ( (甘油三硬脂酸酯甘油三硬脂酸酯) ) 单三酰甘油命名为单三酰甘油命名为“三某脂酰甘油三

7、某脂酰甘油”或或“甘油三某甘油三某 脂酸酯脂酸酯”， 9 混三酰甘油用混三酰甘油用 ， 和和 标明脂肪酸的位次。标明脂肪酸的位次。 CH CH2O CH2 O O C(CH2)14CH3 O C(CH2)16CH3 O C(CH2)7CH O CH(CH2)7CH3 - -硬脂酰硬脂酰- - - -软脂酰软脂酰- - -油酰甘油油酰甘油 ( (甘油甘油- - - -硬脂酸硬脂酸- - - -软脂酸软脂酸- - -油酸酯油酸酯) ) 10 二、油脂的物理性质二、油脂的物理性质 * 纯净的油脂是无色、无臭、无味的物质纯净的油脂是无色、无臭、无味的物质 * 相对密度比水小，不溶于水，易溶于乙醚、氯仿

8、、相对密度比水小，不溶于水，易溶于乙醚、氯仿、 丙酮、苯及热乙醇中丙酮、苯及热乙醇中 * 油脂的熔点和沸点与组成甘油酯的脂肪酸的结构油脂的熔点和沸点与组成甘油酯的脂肪酸的结构 有关，脂肪酸的链越长越饱和，油脂的熔点越高；有关，脂肪酸的链越长越饱和，油脂的熔点越高； 脂肪酸的链越短越不饱和，油脂的熔点则越低。脂肪酸的链越短越不饱和，油脂的熔点则越低。 *天然油脂都是混合物，没有恒定的沸点和熔点。天然油脂都是混合物，没有恒定的沸点和熔点。 11 三、油脂的化学性质三、油脂的化学性质 (一一) 皂化皂化 油脂在碱性溶液中水解的反应称为皂化。油脂在碱性溶液中水解的反应称为皂化。 CH CH2O CH2

9、 O O CR2 O CR1 O CR3 O + 3 NaOH R1COONa R2COONa R3COONa CH CH2OH CH2 OH OH + 12 根据皂化值的大小，可以判断油脂中所含脂根据皂化值的大小，可以判断油脂中所含脂 肪酸的平均相对分子质量大小。肪酸的平均相对分子质量大小。 皂化值越大，脂肪的平均相对分子质量越小。皂化值越大，脂肪的平均相对分子质量越小。 皂化值是衡量油脂质量的指标之一。皂化值是衡量油脂质量的指标之一。 (二二) 加成加成 1. 加氢加氢 加氢反应称为加氢反应称为“油脂的硬化油脂的硬化”。 使使1g油脂完全皂化所需要的氢氧化钾的毫克油脂完全皂化所需要的氢氧化

10、钾的毫克 数称为数称为皂化值皂化值。 13 2. 加碘加碘 一般把一般把100g油脂所吸收碘的克数称为碘值。油脂所吸收碘的克数称为碘值。 碘值大，表示油脂的不饱和程度大。碘值大，表示油脂的不饱和程度大。 碘值是油脂分析的重要指标之一。碘值是油脂分析的重要指标之一。 (三三) 酸败酸败 第二节第二节 类脂类脂 一、磷脂一、磷脂 按照和磷酸酯化的醇不同，可得到多种磷脂，主按照和磷酸酯化的醇不同，可得到多种磷脂，主 要为两种：要为两种：甘油磷脂和神经磷脂。甘油磷脂和神经磷脂。 14 (一一) 甘油磷脂甘油磷脂 甘油磷脂是最常见的磷脂，甘油磷脂可看作甘油磷脂是最常见的磷脂，甘油磷脂可看作 是磷脂酸的衍

11、生物。是磷脂酸的衍生物。 磷脂酸的结构如下：磷脂酸的结构如下： HC CH2 CH2OCR O OC O OPOH O R OH L-磷脂酸磷脂酸 15 最常见的磷脂酸衍生物有两种：卵磷脂和脑磷脂。最常见的磷脂酸衍生物有两种：卵磷脂和脑磷脂。 卵磷脂卵磷脂 HC CH2 CH2OCR O OC O OPOCH2CH2 O R O N CH3 CH3 CH3 . . . . . . 极极性性部部分分 非非极极性性部部分分 16 脑磷脂脑磷脂 HC CH2 CH2OCR O OC O OPOCH2CH2NH3 O R O . . . . . . 非极性部分 极性部分 17 (二二) 神经磷脂神经磷

12、脂 * 神经磷脂中含有一个长链不饱和醇即神经氨基醇神经磷脂中含有一个长链不饱和醇即神经氨基醇 而不是甘油。而不是甘油。 * 神经磷脂完全水解可得神经氨基醇、脂肪酸、磷神经磷脂完全水解可得神经氨基醇、脂肪酸、磷 酸和胆碱各一分子。酸和胆碱各一分子。 HC CH2 CH2 H2N OH HOCHCH(CH2)12CH3 神经氨基醇神经氨基醇 18 HC CH2 NHC O OPOCH2CH2 O R O N CH3 CH3 CH3 . . . . . . 极极性性部部分分 CH2HOCHCH(CH2)12CH3 非非极极性性部部分分 神经磷脂神经磷脂 19 二、糖脂二、糖脂 糖脂水解后生成一分子脂

13、肪酸、一分子神经糖脂水解后生成一分子脂肪酸、一分子神经 氨基醇和一分子单糖氨基醇和一分子单糖(主要是葡萄糖和半乳糖主要是葡萄糖和半乳糖)。 CHNH CH2 C O (CH2)22CH3 CH2HOCHCH(CH2)12CH3 O OH OH H HO H H H CH2OH O H 半乳糖脑苷脂半乳糖脑苷脂 20 第三节第三节 甾族化合物甾族化合物 一、甾族化合物的结构一、甾族化合物的结构 * 甾族化合物是一类广泛存在于动植物组织中的重甾族化合物是一类广泛存在于动植物组织中的重 要天然产物，也称类固醇化合物。要天然产物，也称类固醇化合物。 * 这类化合物分子都具有一个环戊烷多氢菲的骨架。这类

14、化合物分子都具有一个环戊烷多氢菲的骨架。 * 绝大多数甾族化合物除具有这种骨架外，还含有绝大多数甾族化合物除具有这种骨架外，还含有 3个侧链。个侧链。4个环用个环用A、B、C、D字母表示，环上的字母表示，环上的 17个碳原子按顺序编号。个碳原子按顺序编号。 21 A B CD 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1 R C17上连有各种不同的烃基、氧原子或其他基团，上连有各种不同的烃基、氧原子或其他基团， C3上一般连有羟基。上一般连有羟基。 “甾甾”字中的字中的“田田”表示表示4个环，个环，“巛巛”表示表示C10、 C13及及C17上的上的3个侧链取代基。个侧链取代基。 C10和和C13上连有上连有角甲基角甲基 22 粪甾烷粪甾烷 胆甾烷胆甾烷 23 . . HH H H 5 10 13 14 . . HH H H 5 10 13 14 . 粪甾烷粪甾烷(A/B顺式顺式) 胆甾烷胆甾烷(A/B反式反式) 正系正系(normal) 别系别系(allo) 24 H C O O H O H 3 7 1 2 . H O . . . . . . . . O H 3 H O 正系正系 3 3 ,7,7 ,12,12 - -三羟基三羟基- -胆甾烷胆甾烷-24-24-酸酸 25 二、几类重要的甾族化合物二、几类重要的甾族化合物 (一一) 甾