第二章 脂类化学

不饱和脂肪酸的研究价值 ①生物膜中多是顺式不饱和脂肪酸： 增加膜流动性 降低膜相变温度 抗寒冷 ②能降低血脂
必需脂肪酸（essential fatty acids）
哺乳动物体内能合成饱和脂肪酸和单不饱和 脂肪酸，不能合成多不饱和脂肪酸，如亚油 酸、亚麻酸等。
我们把维持哺乳动物正常生长所必需的而体 内又不能合成的脂肪酸称为必需脂肪酸。包 括亚油酸和α-亚麻酸。
（三）反应
脂肪酸常见的反应有两个：
活化硫酰化，生成脂酰辅酶A。这是脂肪 酸的活性形式。 不饱和脂肪酸的双键可以氧化，生成过氧 化物，最后产生自由基。对人体有害。
二、油脂
（一）油脂的结构 油脂是由一分子甘油与一至三分子脂肪酸所 形成的酯。
根据脂肪酸数量，可分为单酰甘油、二酰甘 油和三酰甘油（过去称为甘油三酯）。 前两者在自然界中存在极少，而三酰甘油是 脂类中含量最丰富的一类。通常所说的油脂 就是指三酰甘油。
2、双键的定位
双键位置的表示方法有两种，原来用Δ编号 系统，近来又规定了ω或(n)编号系统。 Δ编号系统按碳原子的系统序数，即从羧基 端数起，用双键羧基侧碳原子的序数给双键 定位。
ω或(n)编号系统采用碳原子的倒数序数，即 从甲基端数起，用双键甲基侧碳原子的（倒 数）序数给双键定位。
将脂肪酸分为代谢相关的4组，即ω3、ω6、 ω7、ω9，在哺乳动物体内脂肪酸只能由该 族母体衍生而来，各族母体分别是软油酸 （16：1，ω7）、油酸（18：1，ω9）、亚 油酸（18：2，ω6）和α亚麻酸（18：3，ω3）
4、衍生脂
指上述物质的衍生产物。
如甘油、鞘氨醇、高级醇、脂肪酸及其氧化 产物，脂酰CoA、脂溶性维生素等。
5、结合脂类
脂与糖或蛋白质结合，形成糖脂和脂蛋白。
三、脂类的生物学功能
（一）能量贮存形式 （二）参与生物膜的构成 （三）有些脂类及其衍生物具有重要 的生物活性 （四）有些脂类是生物表面活性剂 （五）作为溶剂
牛油 软脂酸 24～32 猪油 28～30 花生油 6～9 大豆油 6～10 棉子油 19～24
硬脂酸 油酸
亚油酸 皂化值
14～3～8
2～6 50～57
13～26
2～4 21～29
50～59
1～2 23～32
40～48
190～200 195～208 185～195 189～194 191～196
（二）分类和命名
1、脂肪酸的俗名、系统名和缩写
脂肪酸的俗名主要反映其来源和特点。
系统名反映其碳原子数目、双键数和位置。
如：☻硬脂酸的系统名是十八烷酸，用18：0 表示，其中"18"表示碳链长度，"0"表示无 双键； ☻油酸是十八碳烯酸，用18：1 △9c表 示，"1"表示有一个双键。 ☻反油酸用18： 1Δ9,trans表示。
全顺-十八碳-9，12，15-三稀酸，
18：3△9c，12c，15c
☻花生四稀酸（ ω-6） ：
全顺-二十碳-5，8，11，14四稀酸，
20：4 △5c，8c，11c，14c
☻二十二碳六稀酸 （DHA） （ ω-3） ：
全顺-二十二碳-4-7-10-13-16-19六稀酸 ， 22：6 △4c，7c，10c， 13c，16c，19c
甘油磷脂
（棕榈酸）
（油酸）
卵磷脂
神 经 鞘 脂 类
神经酰胺 神经鞘磷脂 胆碱磷酸
中性醣脂 葡萄糖苷神经酰胺 乳糖苷神经酰胺(红细胞糖苷酯) 神经节苷脂
神 经 鞘 磷 脂 脂质体
胆固醇
（三）有些脂类及其衍生物具有重要的 生物活性
肾上腺皮质激素和性激素的本质是类固醇；
各种脂溶性维生素是不可皂化脂；
磷脂：甘油磷脂、鞘磷脂
糖脂：甘油糖脂、鞘糖脂
3、非皂化脂
不含脂肪酸，不能被碱水解，称为非皂化脂。 包括类固醇、萜类和前列腺素类。 类固醇又称甾醇，是以环戊烷多氢菲为母核 的一种脂类。胆固醇是人体内最重要的类固 醇，它因有羟基而属于极性脂。
萜类是异戊二烯聚合物。
前列腺素是二十碳酸衍生物。
（二）油脂的性质
1、物理性质
油脂一般无色、无味、无臭，呈中性。天然油 脂因含杂质而常具有颜色和气味。 油脂比重小于1，不溶于水而溶于有机溶剂 （丁酸酯可溶）。在乳化剂如胆汁酸、肥皂等 存在的情况下，油脂能在水中形成乳浊液。在 人体和动物的消化道内，胆汁酸盐使油脂乳化 形成乳糜微粒，有利于油脂的消化吸收。
因为不饱和脂肪酸的熔点比相应的饱和脂肪酸 低，所以一般三酰甘油中，☻不饱和脂肪酸含 量较高者在室温时为液态，俗称油，如棉籽油 的不饱和脂肪酸占75％。 ☻而饱和脂肪酸含量 高的三酰甘油在室温时通常为固态，俗称脂， 如牛脂中饱和脂肪酸占60－70％。
天然油脂都是多种油脂的混合物，没有固定的 熔点和沸点，通常简称为油脂。硬脂酸熔点为 70℃，油酸熔点为14℃。相应的，三硬脂酸甘 油酯的熔点是60℃，而三油酸甘油酯的熔点是 0℃。
人体及高等动物体内的脂肪酸有以下特点：
由偶数碳原子构成的一元酸，最多见的是C16、 C18、C22等长链脂肪酸。 碳链无分支。
分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。不饱和脂肪 酸的双键都呈顺式构型，有多个双键的脂肪酸 称为高度不饱和脂肪酸或多不饱和脂肪酸。相 邻双键之间都插入亚甲基，不构成共轭体系。
三酰甘油 若三个脂肪酸相同，则称简单三酰甘油，命 名时称三某脂酰甘油，如三硬脂酰甘油，三 油酰甘油等。 若三个脂肪酸不同，则称为混合三酰甘油， 命名时以α、β和α‘分别表示不同脂肪酸的位 置。 天然油脂多数是多种混合三酰甘油的混合物， 简单三酰甘油极少，仅橄榄油中含三油酰甘 油较多，约占70％。
例: 一种陆生候鸟从新英格兰迁飞到西印度群岛， 要连续飞越2400公里海洋，以40公里的时速持续 飞行60小时。在这个过程中，其体内的蛋白质几 乎不分解，完全由脂肪水解提供能量和水。 留鸟一般很瘦，脂肪率（脂肪干重/非脂肪部分 干重）约为0.3，而候鸟在迁飞前脂肪率可达到3 左右。假设其体重为4克，则脂肪为3克，如用糖 原来储存这部分能量，则需增加体重15克，可能 永远飞不起来。
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。
磷脂酰肌醇
甘油二酯
（ DG ）
二酯 酰甘油
（ PKC ）
（四）有些脂类是生物表面活性剂
磷脂、胆汁酸等双溶性分子或离子，能定向排 列在水－脂或水－空气两相界面，有降低水的 表面张力的功能，是良好的生物表面活性剂。
（二）参与生物膜的构成
磷脂、糖脂、胆固醇等极性脂是构成人体生 物膜的主要成分。他们构成生物膜的水不溶 性液态基质，规定了生物膜的基本特性。
膜的屏障、融合、绝缘、脂溶性分子的通透 性等功能都是膜脂特性的表现，膜脂还给各 种膜蛋白提供功能所必须的微环境。 脂类作为细胞表面物质，与细胞的识别、种 特异性和组织免疫等有密切关系。
例如：☻肺泡细胞分泌的磷脂覆盖在肺泡壁表面， 能通过降低肺泡壁表面水膜的表面张力，防止 肺泡在呼吸中萎陷。缺少这些磷脂时，可造成 呼吸窘迫综合征，患儿在呼吸后必须用力扩胸 增大胸内负压，使肺泡重新充气。☻胆汁酸作为 表面活性剂，可乳化食物中脂类，促进脂类的 消化吸收。
（五）作为溶剂
一些脂溶性的维生素和激素都是溶解在脂类 物质中才能被吸收，他们在体内的运输也需 要溶解在脂类中。
碘值
30～48
46～70
83～105
127～138 103～115
（2）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：在高温、高压和金属镍催化下油脂中 不饱和脂肪酸的碳碳双键可催化加氢，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。
第二章 脂类化学 Lipids
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 概论 脂肪酸及其衍生物 磷脂 糖脂 Glycolipid 脂蛋白 Lipoprotein 萜类和类固醇化合物
第一节
一、 脂类的概念 二、分类
概论
三、脂类的生物学功能
第一节
一、 脂类的概念
概论
脂类（lipids）泛指不溶或微溶于水而易溶于 乙醚、氯仿、苯等非极性有机溶剂的各类生 物分子，一般由醇和脂肪酸组成。 醇：甘油（丙三醇）、鞘胺醇、高级一元醇、 固醇 脂肪酸：饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸
2、功能效率高 由于脂肪酸的还原态远高于其他燃料分子，所 以体内氧化三酰甘油的功能价值可高达37Kj/g， 而氧化糖和蛋白质分别只有17和16Kj/g。 3、占空间少 可以无水状态存在。而1克糖原可以结合2克水， 所以1克无水的脂肪储存的能量是1克水合的糖原 的6倍多。 4、还有绝缘保温、缓冲压力、减轻摩擦振动等 保护功能。
如维生素A、E、K、性激素等。
第二节
脂肪酸及其衍生物
一、 脂肪酸 二、油脂 三、蜡 四、花生四稀酸的衍生物
第二节
（一）特性
脂肪酸及其衍生物
一、 脂肪酸
动植物中的脂肪酸比较简单，都是直链的，可 含有多至六个双键。 细菌的脂肪酸比较复杂，可有支链或含有环丙 烷环，如结核酸就是饱和支链脂肪酸。但是细 菌的脂肪酸最多只有一个双键。 植物中可能含有三键、环氧基及环丙烯基等。
如果油脂中1，3位的脂肪酸不同，则具有旋 光性，一般按照L-型甘油醛的衍生物命名。 油脂是脂肪酸的储备和运输形式，也是生物 体内的重要溶剂，许多物质是溶于其中而被 吸收和运输的，如各种脂溶性维生素(A、D、 E、K)、芳香油、固醇和某些激素等。
2、化学性质
油脂的化学性质与组成它的脂肪酸、 甘油以及酯键有关。 水解和皂化 加成 酸败 干化
脂类都含有碳、氢、氧元素，有的还含有氮 和磷。 脂类所包括的物质范围很广，结构差异也大。 他们的共同特征是以长链或稠环脂肪烃分子 为母体。 脂类分子中没有极性基团的称为非极性脂； 有极性基团的称为极性脂。 极性脂的主体是脂溶性的，其中的部分结构 是水溶性的。