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2 第二章 脂质化学

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第2章 脂质

第2章 脂质
△编码体系 ω编码体系 编码体系 CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOH 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
亚麻酸 18:3ω3, 6, 9ω3 156 12
ω9
9 ∆
HO
C O
C H2
H2C OH HC OH C OH H2
H2O
脂肪酸1 脂肪酸
H2 C C O C H2 C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C CH3
H2O
H2C O HO CH C OH H2
单酯酰甘油
国际生物化学命名委员会推荐采用立 体专一编号或称sn-系统
H2C OH HC OH C OH H2
α β
α
手性原中心。 β碳——手性原中心。S-原 手性原中心 sn系统实际上是把 ，R-原sn系统实际上是把 甘油的手性β碳都看成是L 甘油的手性β碳都看成是L型的。 型的。
三酰甘油脂又称油脂，常温下为液态的油脂称为油，为固态 三酰甘油脂又称油脂，常温下为液态的油脂称为油， 的称为脂或脂肪。植物性三酰甘油脂多为油，动物多为脂。 的称为脂或脂肪。植物性三酰甘油脂多为油，动物多为脂。 生物体内含量最为丰富的脂类物质 3、三酰甘油的理化性质 颜色和气味：无色、无嗅、无味。 颜色和气味：无色、无嗅、无味。天然油脂的颜色来自非油脂物质 。 密度和溶解度：密度小于1 一般在0.91~0.94之间； 0.91~0.94之间 密度和溶解度：密度小于1g/cm3，一般在0.91~0.94之间；不溶于 略溶于低级纯，易溶于乙醚、石油醚、氯仿、 水，略溶于低级纯，易溶于乙醚、石油醚、氯仿、苯。 熔点： 熔点： 化学性质 （1）水解与皂化：在酸、碱或脂酶作用下水解为脂肪酸和甘油。 水解与皂化：在酸、碱或脂酶作用下水解为脂肪酸和甘油。 提问：肥皂是怎么做的？ 提问：肥皂是怎么做的？ 皂化反应— 皂化反应 动植物油脂在氢氧化钠或氢氧化钾作用下水解生成的脂肪酸盐。 动植物油脂在氢氧化钠或氢氧化钾作用下水解生成的脂肪酸盐。 皂化值——皂化1g油脂所需要的KOH mg数。 皂化1 油脂所需要的KOH mg数 皂化值 皂化

2 脂质

2 脂质

二酰甘油（甘油二酯）
单酰甘油（甘油单酯）
蜡：长链脂肪酸+长链一元醇（或固醇）
三酰甘油
Triglyceride : Animal Fat e.g. butter/lard
O
CH2-O- C
O
CH-O- C
O
CH2-O- C
Triglyceride : Vegetable Oil
e.g. soybean oil
相当于硬脂酸
CH
CH2 OH O
O C R2
鲨肝醇
2,3-烷基醚二酰甘油
O C HO O
CH3
O
(CH2)8CH=CH(CH2)7CH3
相当于油酸
R1
CH
CH2 OH O
O C R2
鲨油醇
2,3-烯基醚二酰甘油
蜡（Wax)
蜡是高级脂肪酸与高级脂肪醇的酯，蜡酯的通式 （RCOOR’）。 蜂蜡是许多高级一元醇酯的混合物，但主要成份是三 十烷醇的软脂酸脂。 毛腊的主要成分为 三羟蜡酸的环醇脂（胆固醇)
• 在高等植物和低温生物以不饱合FA的含量较 高，动物脂肪含饱合FA较多。
• 细菌所含的FA种比高等动植物少的多，约20 多种，绝大多数是饱和FA和单烯酸的各种特 殊异构体的。
气液柱层析
以气体作为流动相，
以液体作为固定相， 样品首先经过气化。 饱和脂肪酸先出来， 不饱和脂肪酸后出来，
碳链短的先出来。
亚油酸和亚麻属于两个不同的的多不饱合脂肪酸 (PUFA)家族：omega-6(ω-6)和omega-3(ω-3)系列。 ω-6和ω-3系列是分别指第一个双键离甲基末端6个碳 和3个碳的 PUFA。 亚油酸是ω-6家族的原初成员，在人和哺乳类体内能 将它转变成γ-亚油酸，并继而延长为花生四烯酸，后者是 维持细胞膜的结构和功能所必需的，也是合成一类生理活 性脂质, 类二十烷化合物的前体。

第二章 脂生物化学

第二章 脂生物化学

甘油三酯贮存能量和保温

真核细胞中，甘油三酯在水相介质中成 微小油滴状独立结构，作为代谢燃料的 贮藏库，脊椎动物中这些特化的细胞被 称为脂肪细胞(adipcytes或fat cells)。 甘油三酯还贮藏在多种植物的种子中， 提供种子萌发时所需能量及生物合成的 前体物质。
甘油三酯贮存能量和保温

人体必需脂肪酸
亚油酸18:29c,12c ω -6系的原初成员 γ -亚麻酸(18:36c,9c,12c) 花生四烯酸（20:45c,8c,11c,14c） α -亚麻酸18:39c,12c ,15c ω -3系的原初成员 EPA—二十碳五烯酸 （20:55c,8c,11c,14c,17c） DHA—二十二碳六烯（22:64c,7c,10c,13c,16c,19c） 活性脂肪酸存在于鱼油（深海鱼）中。
CH2 O CH2OH CH2OH
2
1
3 1
P OH
OH H C OH C O HO C HO C O H H H OH OH O O 3 3 Sn-甘油-1-磷酸 Sn-甘油-3-磷酸 CH2 O CH2 O P OH CH2 OCH2 O P OH P OH P OH
2
同一物质 Sn-甘油-1-磷酸 Sn-甘油-3-磷酸 Sn-甘油-3-磷酸 Sn-甘油-1-磷酸 L-甘油-3-磷酸 D-甘油-1-磷酸 对映体 L-甘油-1-磷酸
通俗名
系统名 饱
简写 符号 和 脂 肪
结构 酸
熔 点 (℃)
存在
12 14 16 18月桂酸 (肉ຫໍສະໝຸດ 豆 蔻酸 棕榈酸 (软脂酸) 硬脂酸
n-十二酸 n-十四酸 n-十六酸 n-十八酸
12:0 14:0 16:0 18:0

第二章 脂质化学

第二章 脂质化学
（3）磷脂的水解
被碱水解 被酸水解 被专一性磷脂酶水解
甘油磷脂在弱碱、强碱和酸的条件下水解
弱、强碱 弱、强碱
酸
（1）弱碱水解产物： 脂肪酸盐和甘油-3-磷酰醇
（2）强碱水解产物： 脂肪酸盐、醇（X-OH）和甘油-3-磷酸
(3)酸：水解磷酸与甘油之间的酯键。
强碱
磷脂酶A1,A2,C,D：专一性水解甘油磷脂的 酯键和磷酸二酯键
(2)膳食中缺乏ω -6PUFA，导致皮肤病变。缺乏ω -3PUFA将 导致神经和视觉疑难症和心脏疾病。
ω-6和 ω-3PUFA的来源：
参见三版P88-91
ω -6PUFA
亚油酸: 植物油（大豆、棉籽、芝麻、花生、玉米胚、葵花籽等） γ -亚麻酸和花生四烯酸: 肉类、玉米胚油或体内由亚油酸合成。
ω -3PUFA
甘油磷脂名称
HO-X的名称
—X的结构
极性头基净电荷
磷脂酸 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰胆碱
—— 胆胺
胆碱
磷脂酰丝氨酸
丝氨酸
磷脂酰甘油
甘油
磷脂酰肌醇
肌醇
H -1
H
心磷脂
磷脂酰甘油
（三）甘油磷脂的一般性质 （1）溶解性：溶于多种有机溶剂，一般不溶于丙酮。 （2）磷脂是两亲脂质，可做乳化剂，在水中能形成双
分层微囊。
R2-C-O-C-H
OH
HO
H
CH2
β-糖苷键
O
1
二、鞘脂
• 鞘脂：不含甘油成分；是由长链的鞘氨醇、脂肪酸、 极性头基（磷酸、胆碱等）组成的脂类
鞘氨醇
脂肪酸
极性头基
神经酰胺：由脂肪酸与鞘氨醇的氨基连接而成。是所 有鞘脂（鞘磷脂，鞘糖脂）的结构母体。

第2章 脂质化学(1)

第2章 脂质化学(1)

鞘 氨 醇 磷 酯
甘油醇磷酯
鞘磷脂
2.3.2 糖脂 定义:糖通过其半缩醛上的羟基以糖苷键与脂质连结的化合物 2.3.2.1N-酰基鞘氨醇糖脂（神经酰氨糖酯）
脑苷脂
神经节苷脂 含有由几个糖基组成的巨大极性头。神经节苷脂的一个或多个末端糖基是 N-乙酰基神经酸即唾液酸。
2.3.2.2 甘油糖脂
脂质不但化学结构有差异，而且具有不同的生物功能。
2.1.3 脂质的分类
单脂：为脂酸与醇(甘油醇、高级一元醇)所组成的酯类。
脂：一般在室温时为固态，是甘油与3分子脂酸结合所成的三酰甘油，称脂肪或真 脂，也称中性脂。
油：指一般在空温时为液态的脂肪，脂性油。就化学本质来说，脂含较多饱和脂 酸，油含较多不饱和脂酸和低分子脂酸。
2 脂质化学
2.1 脂质的概念和类别
2.1.1存在及其重要性
① 在体内氧化放能，供给机体利用。
②生物体对外界环境的屏障，防止机体热量的散 失。
③是许多组织和器官的保护层。
④帮助食物中脂溶性维生素（A、D、E、K）的吸 收。
⑤生物体内不可缺少的组成成分。
⑥一些不皂化脂类，如类固醇和萜类，是具有维 生
2.2单脂 2.2.1 脂肪（真脂）
上式中R1、R2及R3是脂肪酸的烃链，若相同则称单纯甘油酯；
若不同则称为混合甘油酯。
脂肪酸的种类及命名 1、种类 饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
2、命名
2.2.2 蜡
长链脂肪酸和长链一元醇或固醇形成的酯，而长链是指16或16以上者。 天然蜡是多种蜡酯的混合物，还常含有烃类、二元酸、羟基酸和二元醇的 酯。
蜂蜡是软脂酸(C16)和有26－34个碳的蜡醇形成的酯 。
2.3 复脂 2.3.1磷酯 2.3.1.1甘油醇磷酯 结构为：

第二章 脂质

第二章 脂质

2. 蜡
•概念：长链脂肪酸和长链一元醇或固醇形成的酯。脂肪酸长度C14-C36， 醇的长度约C16-C30。简单的通式：RCOOR’ •蜡分子含有很弱的极性头部（酰基部分）和非极性尾巴(两条长烃链)， 所以蜡完全不溶于水，其硬度取决于烃链的长度和不饱和度。 •蜡可作为能量储存(例如浮游微生物)、防水、防害虫、化妆品等广泛用 途。
2.2 固醇衍生物——胆汁酸
• 在肝脏中由胆固醇直接转化而来； •是机体内胆固醇的主要代谢产物； •3,7,12位上为α羟基，10及13位上 甲基为β取向，羧基伸向羟基一面，
所以胆汁酸也是两亲分子； •胆汁酸是肠道的去污剂，能乳化 油脂，形成微团，从而便于水溶性 脂酶发挥作用，促进肠道中油脂及 脂溶性维生素的消化吸收。
2. 甘油糖脂
二酰甘油分子3-OH以糖苷键与糖基相连，例如单半乳糖二酰基甘油：
衍生脂类：萜类和类固醇
萜类与类固醇：
•衍生脂类，不含脂肪酸,不可皂化； •重要的活性脂质； •以乙酸为合成前体. 1. 萜类(terpene)
尾
头 头尾相连
尾尾相连
按照异戊二烯数目，萜类分为单萜、倍半萜、双萜等
2. 类固醇（甾类）
2、脂质的分类
① 单纯脂质 ：脂肪酸与醇（甘油醇、高级一元醇）所组成的酯类。 例如： • 三酰甘油：为甘油与3分子脂肪酸结合所成，称脂肪或真脂，也称 中性脂。
• 蜡：高级脂酸与高级一元醇所生成的酯，如虫蜡、蜂蜡等。
② 复合脂质：除了脂肪酸与醇之外，同时含有其他非脂性物质，如 糖、磷酸及含氮碱等。复脂分磷脂与糖脂两大类。
• 氢化、卤化和碘值：
氢化或卤化：油脂中的不饱和脂肪在有催化剂如 Ni 的影响下，其脂肪酸的双 键可与氢或卤素加成反应而成饱和脂，这个作用称氢化或卤化。氢化可将液 态植物油转变成固态脂。 碘值：卤化反应中吸收卤素的量反应不饱和键的多少，通常用碘值表示，即 100g油脂卤化时所能吸收的碘克数。 • 酸败和酸值： 酸败：油脂中的不饱和成分自动氧化后，产生过氧化物进而降解成挥发性酮 、醛、酸的混合物，产生难闻气味，这种现象为酸败。 酸败原因有二：①自动氧化，即空气中的分子氧在常温常压下使油脂氧化产 生过氧化物进而降解成挥发性醛、酮、酸的混合物；②因微生物的作用，把 油脂分解为游离脂肪酸和甘油，产生低级脂肪酸或者酶促产生挥发性低级酮 。故陈腐脂类酸败的原因，大概不外乎水解与氧化。 酸败程度的大小用酸价来表示。酸价就是中和1g脂类的游离脂酸所需的 KOH mg数。

生物化学第2章 脂质

生物化学第2章 脂质
；脂蛋白复合体中蛋白含量越多，复合体的密度越来，反之，脂质愈多密 度越小。以密度增加顺序分为：乳糜微粒、极低密度脂蛋白、中间密度脂
蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白。因此可以通过密度梯度超速离心
方法分离血浆脂蛋白。
第三十八页，编辑于星期一：十六点 三分。
血浆脂蛋白
载脂蛋白
极性外壳层
磷脂 游离胆固醇
载脂蛋白
•两亲分子：极性C3羟基，非极性烷 烃侧链及甾核； •生物学作用：细胞膜的重要组成；
是类固醇激素和胆汁酸的前体；动 脉粥样硬化斑块成分之一；是生理 必需，但过量有害，例如胆结石就 是胆固醇的晶体。
第三十五页，编辑于星期一：十六点 三分。
2.2 固醇衍生物——胆汁酸
• 在肝脏中由胆固醇直接转化而来； •是机体内胆固醇的主要代谢产物； •3,7,12位上为α羟基，10及13位上甲
（三）脂肪酸的理化性质 ➢烃链的长度和不饱和度影响脂肪酸和含脂肪酸化合物的溶解度：
•烃链越长，溶解度越低 ➢烃链的饱和度影响脂肪酸和含脂肪酸化合物的熔点：
例如：室温下，12:0到24:0的饱和脂肪酸为蜡状固体，同样链长的 不饱和脂肪酸则为油状液体。
•不饱和键越多，熔点越低（有序性差，范德华力低） •顺式异构体熔点比反式低
硫酸脑苷脂
唾液酸
神经节苷脂GM1a
第三十页，编辑于星期一：十六点 三分。
2. 甘油糖脂
二酰甘油分子3-OH以糖苷键与糖基相连，例如单半乳糖二酰基甘油。主 要存在于植物界和微生物中。
第三十一页，编辑于星期一：十六点 三分。
衍生脂类：萜类和类固醇
第三十二页，编辑于星期一：十六点 三分。
萜类与类固醇：
磷脂酸的磷酸基进一步被极性醇X-OH 酯化后，形成甘油磷脂。

第二章 脂类

第二章 脂类
甘油糖脂 糖脂 鞘糖脂: 以脑苷脂和神经节苷脂为代表。
1.鞘糖脂
• 是以神经酰胺为母体的化合物。 • 是神经酰胺的1-位羟基被糖基化形 成的 • 组成：醇（鞘氨醇）、脂肪酸、糖
（1）脑苷脂
脑苷脂由一个单糖与神经酰胺构成。
（2）神经节苷脂 是含唾液酸的鞘糖脂。
• 鞘糖脂是细胞膜的组分，其糖结构突出于质 膜表面，与细胞识别和免疫有关。 • 位于神经细胞的还与神经传递有关。
按皂化性质
可皂化脂质：能被碱水解而产生皂 （脂肪酸盐） 不可皂化脂质： 固醇类、萜 极性脂质
按极性
非极性脂质
（三）生物学功能
• 贮存脂质：
三酰甘油主要分布在皮下、胸腔、腹腔、肌肉、 骨髓等处的脂肪组织中，是储备能源的主要形式。
可大量储存 功能效率高 占空间少
• 结构脂质：
磷脂、糖脂、胆固醇是构成生物膜的主要成分。 膜脂共同特点： 有极性头（亲水部分）和非极性尾（疏水部分）
• CAT（Catalase）
• GSHPX（Glutathione peroxidase）
• VE
四、衍生脂
固醇类、萜
一般不含脂肪酸 属于不可皂化脂
（一）萜类
•是异戊二烯的衍生物。
•根据含有异戊二烯的数目分为单萜，倍半萜，二萜， 三萜、多萜等。 •维生素A、E、K等都属于萜类，视黄醛是二萜,天然 橡胶也是多萜。
（二）类固醇
类固醇以环戊烷多氢菲为基本结构。
分为固醇类和固醇衍生物类
胆固醇
•胆固醇在神经组织和肾上腺中含量特别丰富; •胆固醇是高等动物生物膜的重要成分; •类固醇激素、维生素D3、胆汁酸等都是胆固 醇的衍生物。
有关生物膜的两点说明：
• 生物膜中分子间作用力：主要有静电力、疏水作

生物化学 第02章 脂类化学

生物化学 第02章 脂类化学

n 皂化价：完全皂化1克脂肪（油或脂）所消耗的氢氧化钾的 毫克数。
n 皂化价可用于计算该油脂的平均相对分子量。
分子量=1/[(皂化价/1000)/56/3]
单位为克的皂化价
消耗的氢氧化钾的摩尔数 （脂肪酸的摩尔数） 甘油三酯的摩尔数
分子量 = 3 × 56× 1000 皂化值
n250毫克油脂完全皂化时需要47.5毫克KOH， 计算该油脂的平均相对分子量。
规定：
1,3的位置不能交换
n 磷脂酰胆碱（X基团为胆碱） ——卵磷脂
O
O CH2-O-C-R1 R2-C-O-CH O
CH2-O-P-O-CH 2-CH2-N+（CH ）3 3 OH
卵磷脂
如果磷酰胆碱基连接在甘油基的3位碳，则为-型，2位则为-型。
自然界：L--磷脂酰胆碱
n★基本介绍 n“卵磷脂”这个词本身由希腊文“Lekiths” 派生出来，意指“蛋黄”。卵磷脂最初是在蛋 黄中发现，一只鲜蛋黄中约含10％卵磷脂。近 年来卵磷脂被誉为与蛋白质、维生素并列的" 三大营养素"。
液酸
神经酰胺
中性糖 N-乙酰半乳糖胺
神经酰胺
半乳糖 唾液酸
葡萄糖
n 甘油醇糖脂（glycosyl glycerides）—植物糖脂
存在于绿色植物中，称植物糖脂。
n答案：884
2）不饱和双键产生的性质
①氢化（Hydrogenation）（反式脂肪酸） n 油脂中的不饱和键可以在金属镍催化下发生氢化作用。 n 氢化作用通常用于使液体油变成半固体或固体脂肪。
②卤化和碘值 n 卤化作用（Halogenation）：油脂中不饱和键可与卤素 发生加成作用，生成卤代脂。 n碘值（价）：100克油脂所能吸收的碘的克数。 n用碘值表示油脂的不饱和度。

第二章脂质

第二章脂质
苯等提取，膜脂可用乙醇或甲醇提取，组织用氯仿：甲醇：水 （1：2：0.8）匀浆，再加入过量水，离心后脂质存在于下相 氯仿层。 （二）脂质的色谱分离
可用硅胶柱层析将脂质分为非极性（氯仿）、极性（丙 酮）、荷电（甲醇）等多个组分，也可以用HPLC或TLC分离 （罗丹明或碘蒸汽显色）。 （三）混合脂肪酸的气液色谱分析
二、脂肪酸
（一） 脂肪酸的种类(见表2-2) 其中棕榈酸（16：0）、硬脂酸（18：0）、棕榈油酸
（16：1 ，△9 ）、油酸（18：1 ，△9 ）、芥子酸（22：1, △13 ）、亚油酸（18：2）、α-亚麻酸（18：3，△9，12， 15 ）、γ-亚麻酸（18：3，△6，9，12）、花生四稀酸（18： 3，△5，8，11，14）、 EPA(20：5 ，△5，8，11，14，17）和DHA (22：6,△4，7，10，13，16，19）等较重要。 （二）天然脂肪酸的结构特点
作业题
1. 第121页第3题； 2. 第121页第4题； 3. 第121页第5题； 4. 第121页第6题； 5. 第121页第8题； 6. 第121页第10题； 7. 第121页第11题； 8. 第121页第13题（答案：40%载脂蛋白，60%脂质）； 9. 第121页第14题；
1.碳原子数多为偶数； 2.单不饱和脂肪酸的双键多在第9位,第2和第3个双键 多在第12和第15位； 3.双键多为顺式,少数为反式。
(三)脂肪酸的理化性质 链长则在水中的溶解度低；双键多则熔点低；顺式异构
体的熔点比反式异构体低；可以发生氧化,加成等化学反应。
(四)脂肪酸盐和乳化作用
脂肪酸盐有亲水部分和疏水部分，可以使脂类形成小滴， 分散到水中，可以作为去污剂使用，也可以用于生化实验， 分离膜蛋白会使蛋白质变性失活。

第二章-脂质化学

第二章-脂质化学

姓名______________学号________________ 成绩_____________第二章脂类化学一、是非题1.自然界中常见的不饱和脂酸多具有反式结构。

2.脂肪的皂化价高表示含低相对分子质量的脂酸少。

3.胆固醇为环状一元醇，不能皂化。

4.脂肪和胆固醇都属脂类化合物，它们的分子中都含有脂肪酸。

5.磷脂和糖脂都属于两亲化合物。

6.在动物组织中大部分脂肪酸以结合形式存在。

7.所有脂类均含有脂酰基。

8.天然存在的甘油磷脂均为D 构型。

9.某些固醇类化合物具有激素功能，对代谢有调节功能。

10.胆汁酸是固醇类化合物的衍生物，是一种重要的乳化剂。

11.顺式和反式油酸均是自然存在的脂肪酸。

12.类固醇类分子中均不含有脂肪酸。

13.构成萜类化合物的基本成分是异戊二烯分子。

14.磷脂酰胆碱是一种中性磷脂。

15.胆固醇是动脉粥样硬化的元凶，血液中胆固醇含量愈低对机体健康愈有利。

16.植物油的必须含量丰富，所以植物油比动物油营养价值高。

二、选择题1.下列有关甘油三酯的叙述，哪一个不正确？（）A.甘油三酯是由一分子甘油与三分子脂肪酸所组成的酯B.任何一个甘油三酯分子总是包含三个相同的脂酰基C.在室温下，甘油三酯可以是固体，也可以是液体D.甘油三酯可以制造肥皂E.甘油三酯在氯仿中是可溶的2.从某天然脂肪水解所得的脂肪酸，其最可能的结构是（）A.B.C.D.E.3.脂肪的碱水解称为（）A.酯化B.还原C.皂化D.氧化E.水解4.下列哪种叙述是正确的? （）A.所有的磷脂分子中都含有甘油基B.脂肪和胆固醇分子中都含有脂酰基C.中性脂肪水解后变成脂肪酸和甘油D.胆固醇酯水解后变成胆固醇和氨基糖E.碳链越长，脂肪酸越易溶解于水5.卵磷脂含有的成分为（）A.酸，甘油，磷酸，乙醇胺B.脂酸，磷酸，胆碱，甘油C.磷酸，脂酸，丝氨酸，甘油D.脂酸，磷酸，胆碱E.脂酸，磷酸，甘油6.关于甘油磷脂的叙述错误的为（）A、在pH7 时卵磷脂和脑磷脂以兼性离子状态存在B、用弱碱水解甘油磷脂可生成脂肪酸盐C、甘油磷脂可用丙酮提取D、将甘油磷脂置于水中，可形成微团结构E、甘油磷脂与鞘磷脂的主要差别在于所含醇基不同7.关于油脂的化学性质的叙述错误的为（）A、油脂的皂化值大时说明所含脂肪酸分子小B、酸值低的油脂其质量也差C、向油脂中加入抗氧化剂是为了除去分子氧D、油脂的乙酰化值大时，其分子中所含的羟基也多E、氢化作用可防止油脂的酸败8.关于固醇类的叙述错误的是（）A、人体内存在的胆石是由胆固醇形成的B、胆固醇可在人体合成也可从食物中摄取C、在紫外线作用下，胆固醇可转变为维生素D2D、人体不能利用豆类中的豆固醇和麦类中的麦固醇E、羊毛脂是脂肪酸和羊毛固醇形成的酯9.神经节苷脂是一种（）类型的物质A、脂蛋白B、糖蛋白C、糖脂D、磷脂10.前列腺素是一种（）A、多肽激素B、寡聚糖C、环羟脂酸D、氨基酸11.下列哪个是脂酸（）A、顺丁烯二酸；B、亚油酸；C、苹果酸；D、琥珀酸；E、柠檬酸12.乳糜微粒、中间密度脂蛋白（IDL）、低密度脂蛋白（LDL）和极低密度脂蛋白（VLDL）都是血清脂蛋白，这些颗粒按密度从低到高排列，正确的次序是（）A、LDL、IDL、VLDL、乳糜微粒B、乳糜微粒、VLDL、LDL、IDLC、VLDL、IDL、LDL、乳糜微粒D、乳糜微粒、VLDL、LDL、IDLE、LDL、VLDL，IDL，乳糜微粒13.生物膜的主要成分是脂和蛋白质，他们主要通过（）键相连。

生物化学第2章脂类

生物化学第2章脂类

第2章脂质（Chapter 2. Lipid）一、引言(一)脂质的概念不(低)溶于水、溶于非极性溶剂的生物有机分子。

（二）脂质的分类1.按化学组成单纯脂质（simple lipid）主要有甘油三酯和蜡复合脂质（compound lipid）主要有磷脂和糖脂衍生脂质（derived lipid）主要有取代烃，固醇类，萜和其它脂质（脂肪族维生素等）可皂化脂和不可皂化脂2.按照极性非极性脂质(nonpolar)不具容积可溶性，不能形成单分子层。

如:胆甾烷、长链脂肪酸和长链一元醇形成的酯等。

极性脂质(polar)Ⅰ类极性脂质:不具容积可溶性，有界面可溶性，能参入膜，但自身不能形成膜,如:三酰甘油、胆固醇、长链质子化FA等Ⅱ类极性脂质:能形成膜，如:磷脂和鞘糖脂；Ⅲ类极性脂质:具可溶性。

ⅢA类:如长链脂肪酸的盐；阴离子、阳离子和非离子去污剂；溶血磷脂酸；脂酰CoA等。

ⅢB类:如胆汁盐、皂苷等。

3.按照生物学功能贮存脂(storage lipid） 结构脂(structural lipid) 活性脂(active lipid)二、脂肪酸脂肪酸(fatty acid,FA)通常是指烃链链长为4-36碳的羧酸，自然界中已经发现100余种。

绝大多数的脂肪酸含有偶数个碳原子，形成长而不分支的链(少数有分支的或含环的脂肪酸)。

根据双链的有无，脂肪酸可分为饱和(saturated FA)与不饱和脂肪酸(unsaturated FA)。

每一种脂肪酸都有通俗名、系统名和简写符号。

如：通俗名：亚油酸系统名：十八(碳)二烯酸，或顺,顺-9,12-十八烯酸简写符号：18:2△9c,12c18:2△9c, 12c 18:018:3△9c, 12c, 15c18:1△9cOver half of the fatty acid residues of plant and animal lipids are unsaturated；Bacterial fatty acids are rarely polyunsaturated but are commonly branched, hydroxylated, or contain cyclopropane rings.（一）脂肪酸的结构特点1. 碳原子数多为偶数2. 单不饱和脂肪酸的双键多在第9位,第2和第3个双键多在第12和第15位；双键多数属非共轭系统。

第2章脂类的化学

第2章脂类的化学

3.脂质在水中和水界面上的行为不同 3.脂质在水中和水界面上的行为不同
极性 非极性
三、脂质的功能
1.
贮藏物质/能量物质, 贮存脂质———贮藏物质/能量物质,脂肪是机体内能量的 贮存形式， 贮存形式，它在体内氧化可释放大量能量以供机体利用 38.9KJ/g)。 （38.9KJ/g)。
2.结构脂质 2.结构脂质
甘油磷脂和鞘磷脂的分子组成
相同组成成分 磷酸 甘油磷脂 1 1 脂肪酸 2 1
不同或不尽相同的组成 成分
醇类
其他成分
甘油 胆碱、乙醇胺、 胆碱、乙醇胺、丝 （酯键） 氨酸、肌醇 酯键） 氨酸、 鞘氨醇 酰胺键） （酰胺键）
鞘磷脂
胆碱
（三）磷脂在体内的重要生理功能
1.磷脂是构成生物膜的重要成分。 1.磷脂是构成生物膜的重要成分。 磷脂是构成生物膜的重要成分
二、脂类的分类
1.按化学组成分类
• 单纯脂类 • 复合脂类 • 衍生脂类
①单纯脂质
由脂肪酸和醇类所形成的酯
脂酰甘油酯 最丰富的为甘油三酯<三酰甘油>) （最丰富的为甘油三酯<三酰甘油>) 蜡 14-36C个碳原子的饱和或不饱和脂肪 （含14-36C个碳原子的饱和或不饱和脂肪 酸与含16 30C个碳原子的一元醇所形成的 16酸与含16-30C个碳原子的一元醇所形成的 酯）
ω
9 9 ∆
CH3（ CH2）7 CH
常 见 的 不 饱 和 脂 酸
习惯名 软油酸 油酸 亚油酸 α-亚麻酸 γ-亚麻酸 花生四烯酸 timnodonic clupanodonic cervonic 系统名 十六碳一烯酸 十八碳一烯酸 十八碳二烯酸 十八碳三烯酸 十八碳三烯酸 廿碳四烯酸 廿碳五烯酸 EPA） （EPA） 廿二碳五烯酸 DPA） （DPA） 廿二碳六烯酸 DHA） （DHA） 碳原子 及双键 数 16： 16：1 18： 18：1 18： 18：2 18：3 18： 18：3 18： 20： 20：4 20：5 20： 22： 22：5 22： 22：6 双键位置 △系 9 9 9,12 9,12,15 6,9,12 5,8,11,14 5,8,11,14 ,17 7,10,13,1 6,19 4,7,10,13 ,16,19 n系 7 9 6,9 3,6,9 6,9,12 6,9,12,1 5 3,6,9,12 ,15 3,6,9,12 ,15 3,6,9,12 ,15,18 ω-7 ω-9 广泛 广泛 族 分布

第2章 脂质

第2章 脂质
第2章 脂质
一、脂质的概念和分类
1 概念
脂质（lipid，脂类或类脂）是一类微溶于水而 易溶于非极性溶剂的生物有机分子，大多数是脂 肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。 三个特征： 一般不溶于水而溶于脂溶剂 是脂肪酸与醇所组成的酯 一般能被生物体利用，作为构建、修补组织或 供能
2 分类
单纯脂质 化学组成 复合脂质 衍生脂质 生物功能 储存脂质 结构脂质 活性脂质
乳糜颗粒 极低密度脂蛋白，VLDL 依密度增加为序 中间密度脂蛋白，IDL 低密度脂蛋白，LDL 高密度脂蛋白，HDL
乳糜颗粒
LDL+IDL VLDL
原点
Β－脂蛋白 前Β－脂蛋白
HDL
а－脂蛋白
电泳法
分类：4类
颗粒
大
密度
小
CM
VLDL
LDL
HDL
小 大
超速离心法
血清蛋白电泳
CM β前β-
超速离心
半乳糖基神经酰胺
硫酸鞘糖脂（酸性鞘糖脂）
硫酸鞘糖脂是糖基部分被硫酸化的鞘糖脂，也叫硫 苷脂。在动植物中均存在，在动物中有一种含硫的 脑苷脂，叫脑硫脂，结构如下：
六、萜和类固醇
一般不含脂肪酸，属不可皂化脂质。
（一）萜
萜是由不同数目的异戊二烯（5个C单位）连 接而成的聚合物。绝大多数异戊二烯残基为头尾 相连结构。 按所含异戊二烯单位的数目，分为单萜、倍 半萜、二萜、三萜、四萜和多萜。
皂化性质
可皂化脂质 不可皂化脂质
极性脂质 极性 非极性脂质
两亲化合物：具有极性头部（亲水）和非极性尾部 （亲脂）的分子称之。
单纯脂类
由脂肪酸和醇类所形成的酯 脂酰甘油酯（最丰富的为甘油三酯)
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19
甘油醇磷脂 Glycerophospholipids
由甘油、脂酸、磷酸、其 他基团组成。
主要是磷酸甘油二脂。甘 油中第1，2位碳原子与脂 肪酸酯基（主要是含16碳 的软脂酸和18碳的油酸） 相连，第3位碳原子则与 磷酸酯基相连。不同的磷 脂，其磷酸酯基组成也不 相同。
20
磷脂的结构类型
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甘油酯的D-/L-构型
D-三酰甘油
L-三酰甘油
若3个R基相同，即为简单三酰甘油，
若R基不同，则为混合三酰甘油。
14
（2）脂肪的性质
物理性质：无色、无嗅、无味，呈中性，比重皆小 于1。不溶于水，而溶于脂溶剂。
化学性质：水解，皂化，氢化，卤化，氧化，酸败， 乙酰化。
15
掌握几个定义
（1）皂化价：皂化1g脂肪所需的KOH的mg数。
解：
n I2 —— n
68/254
(C=C)n 1
0.125
平均双键数=（68/254）/0.125≈2个
18
2.3 复脂
复脂是指含磷或含糖的脂质。
2.3.1 磷脂 2.3.2 糖脂
甘油醇磷脂：卵磷脂，脑磷脂，磷 脂酰肌醇，缩醛磷脂，心磷脂。 鞘氨醇磷脂
N-酰基鞘氨醇糖脂：脑甘脂，神 经节苷脂。
甘油醇糖脂
O
O-
CH O C R4
X= P OCH2CHCH2 O P OH2C
O
O-
OH
O
磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇
二磷脂酰甘油脂
21
卵磷脂的结构
脂肪酰基链
甘油基
磷酰胆碱基
22
磷脂的特点
磷脂分子中含有亲水性的磷酸酯基和亲脂 性的脂肪酸链，是优良的两亲性分子。
磷脂分子在水溶液中，由于水分子的作用， 能够形成双层脂膜结构或微团结构。
X= H X= CH2CH2N(CH3)2 X= CH2CH2NH2 X= CH2CH(OH)CHOH X= CH2CH(NH2)COO-
OH OH
O
O
CH2O C R1
R2 C O CH O
CH2O P O X
OH
磷脂酸 磷脂酰胆碱（卵磷脂） 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰甘油
X=
OH
O
OH OH
CH2O C R3
解：Mr=（3×56×1000）/（2×65）=1292 I２值=0.51×2×100=102 (100g油脂卤化时吸收I２的克数)
17
皂化价：皂化1g脂肪所需的KOH的mg数。
碘价：100g脂类样品所能吸收的碘克数。
习题：
2、某油脂的碘值为68，皂化值为210。计算每个油 脂分子平均含多少个双健。
胆固醇以中性脂的形式分布在
双层脂膜内，对生物膜中脂类的
物理状态有一定的调节作用，有
利于保持膜的流动性和降低相变
温度。
30
胆固醇的性质
（1）物理性质：白色光泽斜方晶体，无味，无臭，熔点
为148.50C，在高度真空可被蒸馏，具旋光性，不溶于水、酸 或碱，易溶于胆汁酸盐溶液，溶于乙醚、苯、氯仿、石油醚、 丙酮、热乙醇、醋酸乙酯等溶剂及油脂中等。P64
α-亚麻酸
C 18:3 ω3, 6, 9
C 18:3 9, 12, 15
3
6
9
CH3CH2CH CHCH2CH CH CH2CH CH
(CH2)7COOH15
12
9

油酸

9
CH3（ CH2）7 CH
18:1 ω 9
18:1 9
CH (CH2)7COOH
9

甘油三酯的结构示意图
上一页
37
练习
1. 脂质是由_酯__酸__和__醇___等所组成的酯类及其 衍生物。
2. 固醇类化合物的核心结构是_环__戊__烷_多__氢__菲__。 3. 磷脂酰胆碱（卵磷脂）是由_甘__油__、_酯__酸__、
_磷__酸__和_胆__碱__组成。 4.磷脂酰胆碱（卵磷脂）分子中___磷_酰__胆__碱____为
细菌和植物的细胞膜中糖脂含量较多。 这类糖脂结构比较复杂，主要为甘油的 衍生物。
28
2.4 固醇
2.4.1 固醇的核心结构 2.4.2 胆固醇与麦角固醇的结构与功能 2.4.3 其他天然固醇
29
胆固醇的结构
Sterols’ structure
胆固醇是一种类 脂化合物, 在生 物膜中含量较多。
单脂
脂 类
复脂
脂：室温时为固态的脂肪 油：室温时为液态的脂肪 蜡：高级脂酸与高级一元醇所成的酯
磷脂：含 磷酸、氮碱的单脂衍生物， 分甘油醇磷酯、鞘氨醇磷脂
糖脂：含糖分子的单脂衍生物，分N酰基鞘氨醇糖脂和甘油醇糖脂
6
2.2 单脂
2.2.1 脂肪 2.2.2 蜡（自学）
7
2.2.1 脂肪
（1）脂肪分子的组成和结构 P47 三脂酸(C4以上)的甘油酯，也称三酰甘油。
4
概念： 脂类是脂肪酸（C4以上）和醇（甘油醇，鞘氨醇，
高级一元醇和固醇）等所组成的酯类及其衍生物。
Question1: 脂和酯有什么区别？
脂类的三个特征： （1）不溶于水而溶于脂溶剂，如乙醚、丙酮及氯仿等； （2）为脂肪酸与醇所组成的酯类； （3）能被生物体利用，构造、修补组织或供给能量。
5
脂类的分类：
亲水端，酯__酸__的__碳_氢__链__为疏水端。
选择题：
1. 下列关于三酰甘油的叙述，哪一个不正确？（ B） A. 三酰甘油是由一分子甘油与三分子脂肪酸所组成的酯 B. 任何一个三酰甘油分子总是包含三个相同的脂酰基 C. 室温下，三酰甘油可以是固体，也可以是液体 D. 三酰甘油可以制造肥皂 E. 三酰甘油在氯仿中可以溶解
性质：性质与胆固醇相似，麦角固醇经紫外线
照射后可变成维生素D2。
34
维生素D2与D3的差别
维生素D2
维生素D3
35
其他天然固醇
如： 羊毛固醇 菜子固醇 豆固醇 真菌固醇
牡蛎固醇 菜油固醇 酵母固醇 菠菜固醇
36
本章要掌握的内容
1. 单脂的结构及性质 2. 复脂的结构 1）磷脂 甘油醇磷脂主体结构 鞘氨醇磷脂主体结构 2）糖脂 脑苷脂的主体结构 3. 固醇的核心结构
第二章 脂类化学
1
主要内容
2.1 脂类的概念和类别 2.2 单脂 2.3 复脂 2.4 固醇
2.1 脂类的概念和类别
2.2.1 存在及生物功能 2.2.2 化学概念（三个特征） 2.2.3 分类
3
脂质的生物功能
是碳及能量的主要储存形式 作为缓冲屏障以防止热、电及机械冲击 保护机体表面以防止感染及水分的过度丢失 有些脂质具有维生素及激素的功能 生物膜的组分 是其他重要生理活性物质的前体 参与细胞识别，是与免疫有关的细胞表面物质
（2）化学性质：胆固醇可与脂酸结合成酯；可加氢、碘
或溴；可被不同氧化剂氧化；胆固醇的氯仿溶液与醋酸酐和 浓硫酸作用产生蓝绿色；胆固醇的醇溶液可被毛地黄皂苷醇 溶液沉淀。P64
31
维生素D3的生成
7-脱氢胆固醇
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下一页
32 返回
维生素D3的作用
参与钙磷代谢促进成骨作用
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下一页
33 返回
麦角固醇的结构与性质
甘油(丙三醇)
脂肪酸
8
远 离 反 式 脂 肪 酸
脂肪酸
➢ 脂肪酸是长的碳氢链的羧酸。 ➢ 不同脂肪酸之间的区别主要在于碳氢链的长度及不饱和
双键的数目和位置。
脂肪酸的命名
1）习惯命名法 如丁酸、棕榈酸，月桂酸开始计算双键位置。 ω－编码命名：从甲基端开始计算双键位置。
2. 脂肪的水解称为？（ C）
A. 酯化 B. 还原 C. 皂化 D. 氧化 E. 水解
问答题：
猪油的皂化价是193~203，碘价是54~70；椰子油 的皂化价是246~265，碘价是8~10。
这些数值说明猪油和椰子油的分子结构有什么差 异？
分析：
皂化价与脂肪的平均相对分子质量成反比，而碘 价是表示脂肪的不饱和程度。
（2）碘价： 100g脂类样品所能吸收的碘克数。 （3）酸价：中和1g脂类的游离脂酸所需的KOH毫克数。 （4）乙酰价：中和由1g乙酰脂经皂化释出的乙酸所需的
KOH毫克数。 16
皂化价：皂化1g脂肪所需的KOH的mg数。 碘价：100g脂类样品所能吸收的碘克数。
习题： 1、从植物种子中提取出１g油脂，把它等分为 两份，分别用于测定该油脂的皂化值和碘值。 测定皂化值的一份样品消耗KOH 65 mg,测定碘 值的一份样品消耗I２ 510 mg.试计算该油脂的 平均相对分子质量和碘值。
动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。
结构为：
O
CH2OH
OH
OO
OH
NH C R
R:脂肪酸
CH2 CH CH CH=CH (CH2)12 CH3
OH
神经鞘氨醇
OH
26
脑苷脂的分子结构
半乳糖
27
脑苷脂中所含的高级脂肪酸
脑苷脂中所含的高级脂肪酸有：二十四 酸、二十四烯酸和-羟二十四酸等。这 些脂肪酸以酰胺键形式与神经鞘氨醇中 的氨基相连。
猪油的皂化价小于椰子油，说明猪油的相对分子 质量比椰子油大，即猪油的酯酸具有较长的碳链。猪 油的碘价比椰子油大，说明猪油的不饱和程度大于椰 子油，级猪油的酯酸具有较多的双键。
磷酸甘油二脂在水溶液中形成双层脂膜。 磷脂的这种性质，使它具有形成生物膜
（双层脂膜）的特性。
23
微团
双层膜
脂质体 24
鞘氨醇磷脂的结构
鞘氨醇
反式-2-氨基-十八碳-4-烯-1，3-二醇 母体（神经酰胺）