第十六章脂类

1、教学要求：教学要求：熟悉：熟悉：油脂的组成、结构通式和化学性质(水解、皂化及皂化值、碘值的概念)；甘油磷脂(卵磷脂和脑磷脂)的组成和结构通式了解：了解：鞘磷脂和糖脂的的组成和结构通式；生物体内脂肪酸的结构特点；甾体化合物的基本结构骨架及其立体结构。甾醇和甾酸的结构和生理功能；甾体激素的结构和生理功能；磷脂和生物膜 。 脂类是存在于生物体内的不溶于水而易溶于有机非极性溶脂类是存在于生物体内的不溶于水而易溶于有机非极性溶剂并能被机体利用的有机化合物。剂并能被机体利用的有机化合物。这些化合物在化学组成、化这些化合物在化学组成、化学结构和生理功能上都有很大差异，它们唯一的共同特征是都学结构和生理功能上

2、都有很大差异，它们唯一的共同特征是都有脂溶性，可以用乙醚、氯仿和苯等非极性有机溶剂把它们从有脂溶性，可以用乙醚、氯仿和苯等非极性有机溶剂把它们从细胞和组织中提取出来。脂类在生物体内具有重要的生理功能。细胞和组织中提取出来。脂类在生物体内具有重要的生理功能。按照本章的主要内容分类如下：按照本章的主要内容分类如下： 脂肪酸（脂肪酸（fatty acid）是长碳氢链的羧酸。自然界中的脂肪酸以游离形式）是长碳氢链的羧酸。自然界中的脂肪酸以游离形式存在的不多，大多数以结合成酯键或酰胺键的形式存在于脂类中。脂肪酸在生存在的不多，大多数以结合成酯键或酰胺键的形式存在于脂类中。脂肪酸在生物体中的功能由它所存在

3、的脂类决定，如：为构成生物膜的脂类物体中的功能由它所存在的脂类决定，如：为构成生物膜的脂类(磷脂和糖脂磷脂和糖脂)提供亲脂性的非极性尾部；为生物体储存或提供能量提供亲脂性的非极性尾部；为生物体储存或提供能量(如脂肪如脂肪)。 脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，其名称常用俗名。最常见的脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，其名称常用俗名。最常见的饱和脂肪酸是软脂酸和硬脂酸。软脂酸饱和脂肪酸是软脂酸和硬脂酸。软脂酸(十六碳酸十六碳酸)分布很广，几乎所有的油分布很广，几乎所有的油脂中都含有；而硬脂酸脂中都含有；而硬脂酸(十八碳酸十八碳酸)在动物脂肪中含量较多在动物脂肪中含量较多(1030%)。C

4、H3(CH2)14COOH 软脂酸软脂酸CH3(CH2)16COOH 硬脂酸硬脂酸 最重要的不饱和脂肪酸是十八个碳原子的酸，如油酸、亚油酸、亚麻酸最重要的不饱和脂肪酸是十八个碳原子的酸，如油酸、亚油酸、亚麻酸等。分子中只含有一个双键的脂肪酸称为单烯脂肪酸，含有多个双键的称为等。分子中只含有一个双键的脂肪酸称为单烯脂肪酸，含有多个双键的称为多烯脂肪酸。其中分布最广的是油酸，它是橄榄油的主要成分；葵花子油中多烯脂肪酸。其中分布最广的是油酸，它是橄榄油的主要成分；葵花子油中含有较多的亚油酸，而亚麻酸是亚麻子油的主要成分。亚油酸、亚麻酸等在含有较多的亚油酸，而亚麻酸是亚麻子油的主要成分。亚油酸、亚麻酸

5、等在人体内不能自身合成，只能从食物中获得，故称为必需脂肪酸。虽然人体能人体内不能自身合成，只能从食物中获得，故称为必需脂肪酸。虽然人体能自身合成花生四烯酸，但其数量不能完全满足人体需求，还需从食物中供给，自身合成花生四烯酸，但其数量不能完全满足人体需求，还需从食物中供给，所以花生四烯酸也可称为必需脂肪酸。所以花生四烯酸也可称为必需脂肪酸。一、油脂的组成和结构通式一、油脂的组成和结构通式油脂是油和脂肪的总称。油脂是油和脂肪的总称。 三酰甘油可看作是一分子甘油与三分子高级脂肪酸酯化所生成的酯。医学上称作甘油三酯，俗称油脂。常温下呈固态或半固态的油脂称为脂肪(fat)，如牛油、猪油；常温下呈液态的油

6、脂称为油(oil)，如豆油、花生油、菜子油。 自然界存在的混三酰甘油都具有自然界存在的混三酰甘油都具有L-构型。构型。 油脂是无色、无味的中性化合物。比水轻，不溶于水，易溶于氯仿、油脂是无色、无味的中性化合物。比水轻，不溶于水，易溶于氯仿、丙酮、苯和乙醚中。含有不饱和脂肪酸多的油脂有较高的流动性和较低的丙酮、苯和乙醚中。含有不饱和脂肪酸多的油脂有较高的流动性和较低的熔点。这是因为油脂中的不饱和脂肪酸的碳碳双键大多是顺式构型，使脂熔点。这是因为油脂中的不饱和脂肪酸的碳碳双键大多是顺式构型，使脂肪酸的碳链弯曲，分子内羧酸脂肪链之间不能紧密接触，导致油脂分子之肪酸的碳链弯曲，分子内羧酸脂肪链之间不能

7、紧密接触，导致油脂分子之间也不能紧密接触，分子间作用力减小，熔点降低。植物油中含有大量的间也不能紧密接触，分子间作用力减小，熔点降低。植物油中含有大量的不饱和脂肪酸，因此常温下呈液态，而动物的脂肪中含饱和脂肪酸较多，不饱和脂肪酸，因此常温下呈液态，而动物的脂肪中含饱和脂肪酸较多，所以常温下呈固态。所以常温下呈固态。二、化学性质二、化学性质1 1、水解和皂化、水解和皂化 油脂在酸、碱或酶的作用下，可水解生成1 分子甘油和3 分子脂肪酸。 油脂在碱性条件下彻底水解，则得到高级脂肪酸的钠盐或钾盐，俗称肥皂，该反应又称皂化（saponification）。“皂化”这一名词现在被广义地指酯的碱性水解反应

8、。1g油脂完全皂化时所需氢氧化钾的毫克数称为油脂完全皂化时所需氢氧化钾的毫克数称为皂化值皂化值。 几种常见油脂中的脂肪酸的含量（）和皂化值及碘值 牛油牛油猪油猪油花生油花生油大豆油大豆油棉子油棉子油软脂酸24322830696101924硬脂酸14321218262412油酸35484148505721292332亚油酸2438132650594048皂化值190200195208185195189194191196碘值30484670831051271381031152 2、加成、加成 含有不饱和脂肪酸的油脂，其分子中的碳碳双键可与氢、卤素等进行加成。 加氢加氢 油脂中不饱和脂肪酸的碳碳双键

9、可催化加氢，从而转化成饱和脂肪酸含量较多的油脂。这一过程可使液态的油变成半固态或固态的脂肪，所以油脂的氢化又称油脂的硬化油脂的硬化。硬化后的油脂提高了熔点，不易氧化变质，便于贮藏和运输。一些不能食用的动植物油脂经硬化后可用于制造肥皂。 加碘加碘 油脂的不饱和程度可用碘值来定量衡量。100g100g油油脂所能吸收碘的克数称为脂所能吸收碘的克数称为碘值碘值。碘值与油脂不饱和程度成正比，碘值越大，油脂中所含的双键数越多，不饱和度也越大。由于碘与碳碳双键加成的速度很慢，所以常用氯化碘或溴化碘的冰醋酸溶液作试剂。有些油脂可作为药物，如蓖麻油用作缓泻剂，鱼肝油用作滋补剂。药典对药用油脂的皂化值、碘值都有严

10、格的规定。例如花生油：碘值84100，皂化值185195。3 3、酸败、酸败 油脂在空气中放置过久会变质，产生难闻的气味，称为酸败。这是因为在空气中的氧、水份和微生物的作用下，油脂中不饱和脂肪酸的双键被氧化成过氧化物，这些过氧化物继续分解或氧化生成有臭味的低级醛、酮和羧酸等。光、热或潮气可加速油脂的酸败。酸败的油脂有毒不宜食用。油脂的酸败程度可用酸值来表示。 中和中和1 1 克油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数称为油脂的克数称为油脂的酸值酸值 磷脂是含有磷酸二酯键结构的脂类。磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两种。一、一、 甘油磷脂甘油磷脂 1 1、甘油磷脂的组

11、成、结构和命名、甘油磷脂的组成、结构和命名 甘油磷脂可看作是磷脂酸的衍生物。 2、-卵磷脂卵磷脂 磷脂酰胆碱俗名卵磷脂，它是由胆碱的羟基与磷脂酸的磷酸基酯化的产物。胆碱和-卵磷脂的结构式如下 3、-脑磷脂脑磷脂 磷脂酰乙醇胺俗名脑磷脂，它是由磷脂酸的磷酸基与乙醇胺的羟基酯化而成。磷脂酰乙醇胺结构式 二、鞘磷脂（神经磷脂）二、鞘磷脂（神经磷脂）天然鞘磷脂分子中，鞘氨醇残基中的碳碳双键是反式构型。 三、磷脂与细胞膜三、磷脂与细胞膜 细胞膜又称为质膜，是一种将细胞内含物与外界隔开的膜。膜的基本作用是使细胞与外界环境之间有不断的物质、能量与信息的交流，因此膜的主要功能是离子转运、能量转换和信息传递。磷

12、脂是构成细胞膜的主要成分之一。几乎所有的细胞膜都含有磷脂，主要是甘油磷脂和鞘磷脂。 一、甾族化合物的基本结构一、甾族化合物的基本结构 甾族化合物广泛存在于动植物体内。其分子中都有一个由环戊烷并氢化菲构成的四环结构，四个环分别用A、B、C、D表示，环上碳原子的编号固定。C10和C13上各连有一个甲基，称为角甲基。C17上连有一个碳链。二、甾族化合物的立体结构甾族化合物的立体结构 甾族化合物骨架中环与环之间的稠合方式与十氢化萘相似。 便甾族化合物的四个环，环与环之间理论上可以按顺式稠合，也可以按反式稠合。此外，甾族化合物基本骨架中有6个手性碳(C5、C8、C9、C10、C13、C14），应该有64个立体异构体，但实际上没有那么复杂。这是由于多个环稠合在一起，相互制约，碳架刚性增大，因此异构体的数目大大减少。天然甾族化合物，B、C环总是反式稠合，C、D环几乎都是反式稠合(强心苷元按顺式稠合)，只有 A、B环可以顺式也可以反式稠合。 甾环上所连的原子或基团有不同的空间取向，即构型不同：三、一些重要的甾族化合物三、一些重要的甾族化合物1、甾醇、甾醇 甾醇又称为固醇，可分为动物甾醇及植物甾醇，常以游离状态或以酯或苷等结合形式存在于动植物体内。天然