T-3-1油脂和类脂化合物

1第十三章油脂和类脂化合物2本章内容概要：第一节油脂第二节类脂化合物3教学目的和要求:3、了解油脂的存在与生理功能，熟悉油脂的结构1、掌握油脂的皂化、加成、干化、酸败的反应过程2、熟悉磷脂、蜡、甾族化合物的结构特点及生理意义,理解皂化值、碘值的概念4第一节油脂5油脂是维持人类生命的基本物质，普遍存在于动物脂肪组织和植物种子中。如各种植物食用油、核桃、花生、葵花子等干果和乳制品、鱼肉等动物食品都可为机体提供较丰富的脂肪成分。此外，油脂在工业上也具有十分广泛的用途，如制备肥皂、护肤品和润滑剂等。一、油脂的存在和用途6油脂是油和脂肪的统称。室温条件下，呈液态的植物油脂叫做油，动物油脂通常呈固态，叫做脂肪。它们在化学成分上都是高级脂肪酸跟甘油所生成的酯，即高级脂肪酸甘油酯。油是不饱和高级脂肪酸甘油酯；脂肪是饱和高级脂肪酸的甘油酯。它们的构造式可表示如下：二、油脂的组成和结构如果R1=R2=R3，称为单纯甘油酯，而R1≠R2≠R3，则称为混合甘油酯。天然的油脂大都为混合甘油酯。结构式中的R1、R2、R3绝大多数是含10个碳原子以上的单数碳原子的直链烃基，其中有饱和的，也有不饱和的（天然油脂中的脂肪酸多数为C12～C18的双数碳原子的直链脂肪酸)。7表13-1油脂中重要的脂肪酸饱和脂肪酸俗名系统名称结构式熔点（℃）月桂酸十二酸CH3（CH2）10COOH44肉豆蔻酸十四酸CH3（CH2）12COOH58软脂酸（棕榈酸）十六酸CH3（CH2）14COOH62.9硬脂酸十八酸CH3（CH2）16COOH69.9花生酸二十酸CH3（CH2）18COOH76.5掬焦油酸二十四酸CH3（CH2）22COOH86.0不饱和脂肪酸鳖酸9－十六烯酸CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH０.５油酸9－十八烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH１３＊亚油酸9－十八碳二烯酸－５＊亚麻酸９,１２,１５-十八碳三烯酸－４９＊花生四烯酸5,8,11,14-二十碳四烯酸－４９组成油脂的天然脂肪酸的共同特点是：绝大多数是含偶数碳原子的直链羧酸，其中以C16和C18为多；大多数含有1个、2个或3个双键，其中以C18不饱和酸为主。多数脂肪酸在人体内都能合成，只有亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等多双键的不饱和脂肪酸，它们不能在人体内合成，必须由食物供给，故称为必需脂肪酸。8三、油脂的性质油脂中的不饱和脂肪酸可发生加成反应，如加氢和加卤素。1.氢化油脂在催化剂存在下加热、加压，可与氢气发生加成反应，提高油脂的饱和度，使油脂的熔点提高，使其由液态转变为半固态或固态。这个过程被称为油脂的氢化，也叫做油脂的硬化。如：（一）加成反应2.碘值油脂的不饱和程度常以“碘值”表示。工业上把100g油脂所吸收的碘的克数叫做碘值。碘值越大，油脂的不饱和程度越大。9油脂在空气中久置则颜色变深，出现难闻气味，叫酸败，这是由于空气中的霉菌或氧、水分的作用，使油脂发生部分水解、氧化产生了小分子的羧酸、醛、酮等所致。油脂的酸败会使其中的维生素和脂肪酸遭到破坏，失去营养价值，食用酸败的油脂对人体健康极为有害。为防止酸败，油脂应放置于避光、干燥处，并可加入少量抗氧剂如维生素E等。（二）氧化反应10高度不饱和的油，涂成薄层，在空气中逐渐成为干硬而有弹性的薄膜。油的这种结膜特性称为油的干化。油的干化过程很复杂，主要是发生了一系列氧化聚合反应，生成网状高分子聚合物。一般来说，不饱和程度越大的，越易干化；油脂分子中含有多个共轭双键的，更易干化。容易干化的油常称为干性油，如桐油就是最易干化的干性油，常用作油漆。油的干化性能是决定它们能否作为油漆涂料的主要依据。（三）干化11油脂是酯类物质，具有酯的通性，可以发生水解反应。一切油脂都能在酸、碱或酶的作用下发生水解反应。1mol油脂水解生成1mol甘油和3mol脂肪酸。（四）水解和皂化值1g油脂完全皂化时所需氢氧化钾的质量（单位毫克）称为皂化值。根据皂化值的大小，可以判断油脂的平均相对分子质量。油脂中甘油酯的平均相对分子质量越大，则1g油脂所含甘油酯物质的量越少，皂化时所需碱的量也越少，即皂化值越小。反之，皂化值越大，表示甘油酯的平均相对分子质量越小，即1g油脂所含甘油酯的物质的量越多。平均分子量=（3×56×1000）/皂化值12表13-2常见油脂的皂化值和碘值油脂名称皂化值（g）碘值（g）乳油２１０～２３０２６～２８猪油１９５～２０３４６～７０牛油１９０～２００３０～４８橄榄油１８７～１９６７９～９０豆油１８９～１９５１２７～１３８棉籽油１９０～１９８１０５～１１４红花油１８８～１９４１４０～１５６亚麻油１８７～１９５１７０～１８５13四、肥皂的表面活性剂高级脂肪酸钠盐——肥皂，是一种表面活性剂。肥皂分子中既含有亲水基—羧酸根负离子（溶于水），又含有亲油基—长链烃基（溶于油）。当肥皂溶于水时，处于水表面的肥皂分子定向排列于水的表面，它的离子端插入水中，而烃基悬浮于水面上。肥皂分子的这种定向排列形成的单分子层，使液体表面不再是氢键缔合的水分子，而代之以非极性的没有氢键的烃链，因而显著降低了水的表面张力，使水获得较好的湿润能力。肥皂的这种性能使其成为最常用的洗涤剂之一。14第二节类脂化合物15一、磷脂（一）甘油磷脂甘油磷脂是最常见的磷脂，他可以看作是磷脂酸的衍生物。磷脂酸的结构如下：最常见的磷脂酸衍生物有两种：卵磷脂和脑磷脂。卵磷脂是磷脂酸中磷酸和胆碱所形成的酯；脑磷脂则是磷脂酸中磷酸和乙醇胺（胆胺）所形成的酯。L-磷脂酸16卵磷脂脑磷脂17神经磷脂的组成与结构和甘油磷脂不同，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。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。神经氨基醇的结构如下：（二）神经磷脂神经氨基醇18神经磷脂分子中的脂肪酸连接在神经氨基醇的氨基上，磷酸以酯的形式与神经氨基醇及胆碱结合。神经磷脂19蜡是高级脂酸与高级一元醇所生成的酯。不溶于水，熔点较脂肪高，一般为固体，不易水解。在动物体内多存在于分泌物中，主要起保护作用。蜂巢、昆虫卵壳、羊毛、鲸油皆含有蜡。我国出产的蜡主要为蜂蜡、虫蜡和羊毛蜡，是经济价值较高的农业副产品。二、蜡20甾族化合物也称类固醇化合物，是具有一个环戊烷并多氢菲的骨架。绝大多数甾族化合物除具有这种骨架外，还含有3个侧链。4个环用A、B、C、D字母表示，环上的17个碳原子按顺序编号，可以用以下基本结构式表示：在C10和C13上连有甲基，这种甲基称为角甲基，在结构式中用竖线“|”表示，C17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。“甾”字中的“田”表示4个环“〈〈〈”表示C10、C13及C17上的3个侧链取代基。三、甾族化合物（一）甾族化合物的结构211.胆固醇胆固醇是最早发现的一个甾族化合物，由于他是从胆石中发现的固体醇，故称为胆固醇。胆固醇广泛存在于动物的各种组织中，但集中存在于脑和脊髓中。它以醇或酯的形式存在于体内。胆固醇属于甾类，其学名为胆甾醇。胆固醇222.7-脱氢胆固醇和麦角固醇胆固醇在体内经氧化可转化为7-脱氢胆固醇，它存在于人体皮肤中，经紫外线照射后，发生B环开裂，转化为维生素D3。

233.胆酸在大部分脊椎动物的胆汁中含有几种结构与胆固醇类似的酸，其中最重要的是胆酸。胆酸244.甾体激素（类固醇激素）（1）性激素