油脂、磷脂和甾族化合物

1、第第14章章 脂类脂类LIPID重点：重点：1、油脂的、油脂的组成组成和结构。和结构。2、油脂的、油脂的皂化反应皂化反应和和皂化值皂化值； 加成与加成与碘值碘值。3、卵磷脂和脑磷脂的组成。、卵磷脂和脑磷脂的组成。 脂类脂类指存在于生物体内的不溶指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。体利用的有机化合物。脂类脂类油脂油脂 (油和脂肪油和脂肪)类脂类脂 (磷脂、糖脂类、甾醇类、磷脂、糖脂类、甾醇类、前列腺素类等前列腺素类等)脂类的生理功能脂类的生理功能能量的重要来源能量的重要来源组织器官的重要成分组织器官的重要成分 液态液态固态

2、或半固态固态或半固态14.1 油脂的组成、命名和结构特点油脂的组成、命名和结构特点 油脂油脂从化学组成上看，是从化学组成上看，是一分子甘一分子甘油和三分子高级脂肪酸油和三分子高级脂肪酸形成的形成的酯。酯。三酰甘三酰甘油油 (甘油三酯甘油三酯) 单甘油酯单甘油酯CH2CHCH2OOOCCCOOORRR 混甘油酯混甘油酯C H2C HC H2OOOCCCOOORR R 油脂中的脂肪酸油脂中的脂肪酸 ：饱和脂肪酸饱和脂肪酸月桂酸月桂酸 (十二酸十二酸)豆蔻酸豆蔻酸 (十四酸十四酸)软脂酸软脂酸 (十六酸十六酸)硬脂酸硬脂酸 (十八酸十八酸)花生酸花生酸 (二十酸二十酸)CH3(CH2)10COOHC

3、H3(CH2)12COOHCH3(CH2)14COOHCH3(CH2)16COOHCH3(CH2)18COOHP318-319不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸油酸油酸 (9-十八碳烯酸十八碳烯酸)CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOHCH3(CH2)3(CH2CHCH)2(CH2)7COOH亚油酸亚油酸(9,12-十八碳二烯酸十八碳二烯酸)-亚麻酸亚麻酸CH3(CH2CHCH)3(CH2)7COOH18:33,6,9(9,12,15-十八碳三烯酸十八碳三烯酸) 18:39,12,15花生四烯酸花生四烯酸 (5,8,11,14-二十碳四烯酸二十碳四烯酸)CH3(CH2)3(CH2CHCH)4(C

4、H2)3COOH20:46,9,12,15 20:45,8,11,14脂肪酸的特点：脂肪酸的特点： 碳链：直链碳链：直链,1622个偶数个偶数C，双键：顺式，非共轭双键：顺式，非共轭熔点：不饱和脂肪酸熔点：不饱和脂肪酸 饱和脂肪酸饱和脂肪酸 COOHH3C-亚麻酸亚麻酸91215CH3CH2(CHCHCH2)5(CH2)2COOHCH3CH2(CHCHCH2)6CH2COOHEPA (5,8,11,14,17-二十碳五烯酸二十碳五烯酸)20:53,6,9,12,15 20:55,8,11,14,17DHA (4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸二十二碳六烯酸)22:63,6,9,12

5、,15,18 22:64,7,10,13,16,19鱼油：鱼油：必需脂肪酸必需脂肪酸：亚油酸、亚麻酸和：亚油酸、亚麻酸和 花生四烯酸花生四烯酸 即人体不能合成或合成不足，必即人体不能合成或合成不足，必须从食物中摄取的不饱和脂肪酸。须从食物中摄取的不饱和脂肪酸。脂肪酸的命名有二种编码体系。脂肪酸的命名有二种编码体系。编码体系从脂肪酸羧基的羧基碳原子开始计编码体系从脂肪酸羧基的羧基碳原子开始计数编号；数编号；编码体系从脂肪酸甲基端的甲基碳原子开编码体系从脂肪酸甲基端的甲基碳原子开始计数编号；希腊字母编号规则与羧酸相同，始计数编号；希腊字母编号规则与羧酸相同，离羧基最远的甲基碳原子为离羧基最远的甲基

6、碳原子为碳原子。碳原子。 脂肪酸系统名称可用简写符号表示脂肪酸系统名称可用简写符号表示,其书写规其书写规则是：用阿拉伯数字表示脂肪酸碳原子的总数，则是：用阿拉伯数字表示脂肪酸碳原子的总数，然后在冒号后写出双键的数目，最后在然后在冒号后写出双键的数目，最后在或或右上角标明双键的位置。右上角标明双键的位置。油脂的命名方法：油脂的命名方法：三酰甘油三酰甘油 (甘油三酯甘油三酯) 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)单甘油酯单甘油酯CH2CHCH2OOOCCCOOORRRCH2CHCH2OOOCCCOOO(CH2)16CH3(CH2)16CH3(CH2)16CH3 -软脂酰软脂酰

7、-硬脂酰硬脂酰-油酰甘油油酰甘油 (甘油甘油-软脂酸软脂酸-硬脂酸硬脂酸-油酸酯油酸酯)混甘油酯混甘油酯CH2CHCH2OOOCCCOOORRRCH2CHCH2OOO CCCOOO(CH2)14CH3(CH2)16CH3(CH2)7CH CH(CH2)7CH314.2 油脂的化学性质油脂的化学性质水解和皂化水解和皂化CH2OC RORCOOCHCH2O COR+ H2OH+酶CH2OHCH OHCH2OH+RCOOHRCOOHRCOOH 甘油甘油 高级脂肪酸高级脂肪酸油脂在酸、碱或酶的作用下，发生水解油脂在酸、碱或酶的作用下，发生水解反应，生成一分子甘油和三分子脂肪酸。反应，生成一分子甘油和三

8、分子脂肪酸。皂化反应：皂化反应：油脂在碱性条件下的彻底水解油脂在碱性条件下的彻底水解CH2OC RORCOOCHCH2OCOR+ 3NaOH OH-CH2OHCHOHCH2OH+RCOONaRCOONaRCOONa肥皂CH2OC RORCOOCHCH2OCOR+ 3KOH OH-CH2OHCHOHCH2OH+RCOOKRCOOKRCOOK钾皂（软皂）皂化值皂化值：1g油脂完全皂化时所需油脂完全皂化时所需KOH 的的mg数。数。皂化值皂化值纯度纯度皂化值皂化值平均相对分子质量平均相对分子质量 即油脂的即油脂的皂化值皂化值与油脂的与油脂的平均相平均相对分子质量对分子质量成成反反比。比。油脂名称油脂

9、名称软脂酸软脂酸硬脂酸硬脂酸油酸油酸亚油酸亚油酸皂化值皂化值碘值碘值猪油猪油283012184148381952084670牛油牛油243214323548241902003048棉子油棉子油19241223324048191196105114亚麻油亚麻油5947929829170185花生油花生油69265057132618519583105大豆油大豆油6102421295059189194127138 常见油脂中脂肪酸的含量常见油脂中脂肪酸的含量()和皂化值、碘值和皂化值、碘值油脂的加氢油脂的加氢 (油脂的硬化油脂的硬化)CH2CHCH2OOOCCCOOO(CH2)7(CH(CH2)7(C

10、H(CH2)7(CHCHCH2)2(CH2)3CH3CHCH2)2(CH2)3CH3CHCH2)2(CH2)3CH3+6H2Ni三亚油酰甘油三亚油酰甘油 (液态液态)CH2CHCH2OOOCCCOOO(CH2)16CH3(CH2)16CH3(CH2)16CH3三硬脂酰甘油三硬脂酰甘油 (固态固态)加碘加碘测定油脂的不饱和程度测定油脂的不饱和程度CH2CHCH2OOOCCCOOO(CH2)7(CH2)7(CH2)7CHICHICHICHICHICHI(CH2)7CH3(CH2)7CH3(CH2)7CH3CH2CHCH2OOOCCCOOO(CH2)7CH CH(CH2)7CH3(CH2)7CH(C

11、H2)7CHCH(CH2)7CH3CH(CH2)7CH3CH3COOHI2 碘值碘值：100g油脂所能吸收碘的最大油脂所能吸收碘的最大 克数。克数。 碘值碘值用来判断用来判断油脂的油脂的不饱和程度，不饱和程度，碘值越大，碘值越大，油脂的油脂的不饱和程度越大。不饱和程度越大。它它们成们成正正比比。酸败酸败 概念：概念：油脂久置于空气中会发生化学油脂久置于空气中会发生化学变化，产生难闻气味的现象。变化，产生难闻气味的现象。 本质：本质：油脂中的脂肪酸受空气中的氧油脂中的脂肪酸受空气中的氧气、水和微生物的缓慢作用，发生氧化、气、水和微生物的缓慢作用，发生氧化、水解等一系列的化学反应，生成具有特殊水解

12、等一系列的化学反应，生成具有特殊难闻气味的小分子的醛、酮和羧酸。难闻气味的小分子的醛、酮和羧酸。 皂化值、碘值和酸值是油脂重要的皂化值、碘值和酸值是油脂重要的理化指标，药典对药用油脂的皂化值、理化指标，药典对药用油脂的皂化值、碘值和酸值均有严格的要求。碘值和酸值均有严格的要求。P323 酸值：中和酸值：中和1克克油脂中的游离脂肪酸油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数。所需氢氧化钾的毫克数。 油脂的油脂的酸值越大，酸值越大，油脂中油脂中游离脂肪酸游离脂肪酸的含量越高，的含量越高，油脂的油脂的酸败程度越大。酸败程度越大。 磷脂是分子中含有磷酸基团的高级脂肪酸酯磷脂是分子中含有磷酸基团的高级脂肪酸

13、酯 根据分子中醇的不同根据分子中醇的不同,磷脂分为由甘油构成磷脂分为由甘油构成的甘油磷脂和由鞘氨醇构成的鞘磷脂的甘油磷脂和由鞘氨醇构成的鞘磷脂. 甘油磷脂的母体结构是磷脂酸甘油磷脂的母体结构是磷脂酸,结构通式为结构通式为: 14.3 磷脂磷脂磷脂酸磷脂酸 RCOOCCH2CH2OOCPROOHOOHH123磷脂酸磷脂酸OPOHOHHOH3PO4 卵磷脂和脑磷脂是两种重要的甘油磷脂，它卵磷脂和脑磷脂是两种重要的甘油磷脂，它们分别由胆碱和乙醇胺分子中的醇羟基与磷脂们分别由胆碱和乙醇胺分子中的醇羟基与磷脂酸分子中的磷酸基以磷酸酯键结合而成。甘油酸分子中的磷酸基以磷酸酯键结合而成。甘油磷脂的两个长脂肪

14、碳氢链具有疏水性，而其余磷脂的两个长脂肪碳氢链具有疏水性，而其余部分具有亲水性。部分具有亲水性。卵磷脂和脑磷脂卵磷脂和脑磷脂RC OOC HCH2CH2OO C ROPOO CH2CH2N(CH3)3O+卵磷脂卵磷脂 (磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱)HOCH2CH2N(CH3)3OH+-甘油磷脂甘油磷脂CH2-O-C-R1CH2OOHOCOP OO-OCH2CH2N+(CH3)3R2非极性部分极性部分脑磷脂脑磷脂 (磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺)RCOOCHCH2CH2OOCROPOOCH2CH2NH3O+HOCH2CH2NH2胆胺胆胺磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸RC OOC HCH2CH2OO C ROPO

15、O CH2CHCOONH3OH+HOCH2CHCOONH3磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇RCOOCHCH2CH2OOCROPOOOHOHOHOHHOHOOHOHOHHOHOHO鞘磷脂鞘磷脂 (神经磷脂神经磷脂) (E)-2-氨基氨基-4-十八碳烯十八碳烯-1,3-二醇二醇鞘氨醇鞘氨醇CCHHCHCHCH2OHOHNH2CH3(CH2)1212345CH3(CH2)12CHCCHCHHOHNHCH2OPOCH2CH2N(CH3)3OO-COR+ 鞘氨醇部分鞘氨醇部分磷酸部分磷酸部分脂肪酸部分脂肪酸部分胆碱部分胆碱部分 归纳归纳几种磷脂的水解产物几种磷脂的水解产物 (组成组成)卵磷脂卵磷脂 脂肪酸脂肪酸 +

16、甘油甘油 + 磷酸磷酸 + 胆碱胆碱脑磷脂脑磷脂 脂肪酸脂肪酸 +甘油甘油 + 磷酸磷酸 + 胆胺胆胺鞘磷脂鞘磷脂 脂肪酸脂肪酸+鞘氨醇鞘氨醇+磷酸磷酸+ 胆碱胆碱磷脂与细胞膜磷脂与细胞膜 细胞膜的液态镶嵌模型细胞膜的液态镶嵌模型 卵磷脂的分子模型卵磷脂的分子模型 磷脂双分子层磷脂双分子层极性头部极性头部极性头部极性头部非极性非极性 尾部尾部14.4 甾类化合物甾类化合物甾类化合物的基本结构甾类化合物的基本结构ABCD环戊烷并氢化菲环戊烷并氢化菲R1R2R3ABCD1234567891011121314151617甾类化合物基本结构甾类化合物基本结构HHH3CHHH3CR A/B(反反),B/

17、C(反反),C/D(反反)-构型构型5甾醇甾醇 Libemann-Barchard反应反应 (用于定性检验用于定性检验)胆固醇胆固醇 红红 紫紫 褐褐 绿绿(氯仿氯仿)醋酸酐醋酸酐浓硫酸浓硫酸胆固醇的生理功能胆固醇的生理功能HCH3CH3HHHHOHH3CH3CH胆固醇胆固醇(胆甾醇胆甾醇)2021222324 252627HO7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇紫外线HO维生素维生素D3紫外线HO维生素维生素D2HO麦角固醇麦角固醇胆甾酸胆甾酸胆甾酸：胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸和石胆酸胆甾酸：胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸和石胆酸HOOHOHHCOOHHOOHHCOOHHOOHHCOOHHOHCOOH胆酸胆

18、酸脱氧胆酸脱氧胆酸鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸石胆酸石胆酸371224333712HOOHOHHCONHCH2CH2SO3HHOOHOHHCONHCH2COOH甘氨胆酸甘氨胆酸牛磺胆酸牛磺胆酸胆汁酸胆汁酸CH3OHOHOHCH3COHNCH2COO-Na+CH3疏水侧疏水侧亲水侧亲水侧胆汁酸盐胆汁酸盐乳化剂乳化剂H2NCH2COOHH2NCH2CH2SO3H甾体激素甾体激素HOHHHOHCH3HOOCOCH3HHHOOHHHHHOHH HHOCCHH3CHHOH性激素性激素HOOCCH2CH3O睾丸酮睾丸酮甲基睾丸酮甲基睾丸酮睾丸酮丙酸酯睾丸酮丙酸酯黄体酮黄体酮-雌二醇雌二醇炔诺酮炔诺酮CCH2OHOOHOCCH2OHOOHOOCCH2OHOOHOOHCCCH2OHOOHHOHO肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素皮质酮皮质酮可的松可的松氢化可的松氢化可的松醛固酮醛固酮油脂和磷脂复习题油脂和磷脂复习题1 、解释下列名词：解释下列名词：（1）必需脂肪酸）必需脂肪酸