有机生化课件 脂类的化学
第二章 脂类的化学 第一节 脂类的概念、分类及生理功能 一、概念 脂类 脂肪、类脂总称 本质为 ： 脂肪酸与醇所组成的酯类及其衍生物 低溶于水而高溶于有机溶剂（乙醚、氯仿、丙酮等），并能为机体利用的有机化合物。 元素组成： C、 H、 O、及 N、 P、 S 二、脂类分类（化学组成） （一）单纯脂类 脂肪酸与醇（甘油醇，高级一元醇）所形成的酯。 1. 三酰甘油（中性脂） ： 3 脂肪酸 + 1 甘油 2. 蜡：长链脂肪酸和长链醇或固醇组成 （二）复合脂类 除含有脂肪酸和醇外，尚有其它非脂成分 脂成分为磷酸和含氮碱 根据含醇不同，又分 甘油磷脂 和 鞘氨醇磷脂（鞘磷脂） 脂成分是糖 根据醇成分不同，又分为 鞘糖脂 和 甘油糖脂 鞘磷脂鞘糖脂 鞘脂 （三） 衍生脂质 纯脂质和复合脂质衍生而来或与之关系密切，也具有脂质一般性质的物质 要是脂肪酸及其碱性盐（皂）和高级醇， 少量脂肪醛、脂肪胺和烃； 类）：包括固醇、胆酸、强心苷、性激素、 肾上腺皮质激素等； 然色素（胡萝卜素）、香精油、天然橡胶等； 生素 A、 D、 E、 K，脂酰 二十碳烷（前列腺素、凝血噁烷和白三烯等）、脂蛋白、脂多糖等 另外分类： 可皂化脂质 能被碱水解而产生皂的 不可皂化脂质 不被碱水解生成皂的。类固醇和萜 三、脂类生理功能 脂肪： 储存能量、供能、 提供必需脂肪酸、协助脂溶性维生素吸收、保护器官（脂肪垫） 类脂 ： 生物膜构成，脂蛋白 药物作用 ： 磷脂类（治肝病），多不饱和脂肪酸（降血脂）、胆酸（利胆）等作用 药物制剂的原料、辅料等 第二节 单脂的化学 一、脂肪 甘油 三分子脂肪酸（多为偶数） 三脂酰甘油 个 R（烃基）可相同或不同 纯甘油酯 ， 不同则为 混和酯 、脂肪酸（ （一）脂肪酸的种类： 生物体内大部分 由一条长的 烃链 “尾”和一个 末端羧基 “头”组成的羧酸。 饱和脂肪酸 烃链中不含双键 不饱和脂肪酸 烃链中含一个或多个双键。 含单个双键的 单不饱和 2个或以上的双键的 多不饱和 肪酸的命名 通俗命名 ：脂肪酸来源、碳原子数目、性质。 丁酸、辛酸、花生四烯酸、软脂酸、油酸等 系统命名 ： （ 码系统： 羧基碳 开始计算碳原子排列顺序； 或 编码系统： 脂肪酸甲基 碳开始计算碳原子排列顺序 ( 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 或 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 不饱和脂肪酸（ 棕榈油（ 16:1) 9十六碳烯酸或 7十六碳烯酸 书写： 16:1 9 ； 16： 1（ 9）或 16:1 7 编码体系 族 母体脂肪酸 7 棕榈油酸（ 16:1， 7 ） 9 油酸（ 18:1， 9 ) 6 亚油酸（ 18:2， 6， 9) 3 亚麻酸（ 18:3, 3,6,9） （二）饱和脂肪酸（见 2 （三）不饱和脂肪酸（ 2源见表 2 人体能制造多种脂肪酸，但不能向 9的双键。 必需脂肪酸 ： 动物体内功能必需但自身不能合成，必需依靠食物供给的多不饱和脂肪酸。 亚油酸、亚麻酸、（花生四烯酸属 亚油酸、亚麻酸分别属于 者不能互变。 二十碳五烯酸 十二碳六烯酸 动植物中饱和脂肪酸以软脂酸（ 硬脂酸（ 布最广，且重要。 第三节 复合脂类的化学 一、磷脂 （ 包括：甘油磷脂（甘油酯衍生物） 鞘磷脂（鞘氨醇酯衍生物） 参与细胞膜系统的组成 （一）甘油磷脂（磷酸甘油酯） 结构： 甘油的两个羟基与脂肪酸成酯 第三个羟基磷酸酯化 磷脂酸（母体） 其 磷酸基 再结合含氮 化合物（ X）形成 各种磷脂 O 2位羟基常被 18的 （花生四烯酸） 自然界存在的甘油磷酸均属 （ 2位羟基在左边） （ X）氨基醇或其他醇： 丝氨酸 乙醇胺 胆碱 肌醇 （甘油） 甘油磷脂 别名 X= 性质，特点 卵磷脂（ 磷脂酰胆碱 胆碱 白色油脂状物质，极易吸水 脑磷脂 脂酰胆胺， 磷脂酰乙醇胺 乙醇胺 凝有关（凝血酶原激活剂辅基 磷脂酰丝氨酸 丝氨酸磷脂 丝氨酸 血小板、脑组织含量丰富 磷脂酰肌醇 醇磷脂 肌醇（环己六醇） 肌醇上可连接磷酸（ 缩醛磷脂1与烯醇成醚键（脂性醛基） X= 氨基乙醇或胆碱 水解产物（烯醇）异构成醛。具醛反应 脑，动脉血管。 二磷脂酰甘油 心磷脂 2× 磷脂酸 1× 甘油 心肌 几种重要的甘油磷脂 卵磷脂 心磷脂 甘油磷脂特征： 一个高度 极性的头部，带电荷 两个长脂肪酸链 非极性的尾部 甘油磷脂 类多，尤其是卵磷脂，易被氧化） 为两性脂类： 所有甘油磷脂在酸基团带负电荷 。 甘油磷脂极少溶于水，易形成微团。 构成生物膜重要。 结构： 为 不含甘油 的磷脂 （神经）鞘氨醇 酰胺键 ） +磷酸胆碱（胆胺） （二）鞘磷脂 简称： （ 神经）鞘磷脂（ 经酰胺（ X=H) 神经酰胺的伯醇基与磷酸胆碱相连构成 鞘磷脂 ；与糖类相连构成 鞘糖脂 两性脂类： 磷酸胆碱 极性头 非极性尾 脑、神经组织含量多，脾、肺、血液含量亦丰富。 二、糖 脂 类含糖成分的复脂。糖鞘脂为其中一部分 糖的半缩醛羟基通过糖苷键与脂质连 接的化合物 共同特点： 含鞘氨醇的脂，头部含糖。 细胞中含量少，有特殊生理功能 组成： 结构中均含有 1 分子神经酰胺（鞘氨醇， 脑苷脂类，神经节苷脂类 （一）脑苷脂类 构 ： 鞘氨醇（ 己糖 （葡萄糖或半乳糖） （ （极性头部） 脂肪酸（ 较重要是： 葡萄糖脑苷脂，半乳糖脑苷脂，硫酸脑苷脂（含半乳糖） 分布 ： 脑及神经组织， （ 二）神经节苷脂（ 一类酸性糖脂（最复杂），存在于脑灰质、白质和脾分离几十种 神经节苷脂 。 均有一个葡萄糖基与神经酰胺以糖苷键相连 ， 此外还有半乳糖、唾液酸（ N乙酰神经氨酸）和 组成 ： 1 1 13 1液酸 神经氨基醇 殊生理功能： 血型、组织器官专一性有关，组织免疫、细胞间识别，以及细胞的恶性变均有关。神经突触传导起作用。 三、胆固醇和胆酸 （一）胆固醇 戊烷多氢菲 为固醇类化合物 核心结构。 同平面（ ）或相同平面（ ） 甾核的 固醇： 动物固醇（胆固醇）、植物固醇 、酵母固醇 胆固醇及其酯的结构 胆固醇为合成多种固醇类激素的前体，所以在其激素作用部分胆固醇含量高 的松 （二）胆酸 胆酸 由胆囊合成分泌，在人体为胆固醇的代谢主要去路 胆汁酸 ：胆酸的衍生物。 为胆酸与甘氨酸或牛磺酸形成的各种 结合胆酸 。 生理作用：乳化剂，促进脂肪的消化吸收 。 牛磺酸 或甘氨酸 胆汁酸代谢 第四节 脂类的提取分离与分析 脂类混合物的分离是根据它们的 极性差别或在 非极性溶剂中的溶解度差别 进行的。 一、脂类提取与分离 （一）脂类有机溶剂提取 提取物质 ： 非极性脂类（三酰甘油、蜡和色素等） 提取之溶剂 ： 乙醚、氯仿、苯等。在此溶剂中不会发生因疏水相互作用引起的脂类聚集； 提取物质 ：膜脂（磷脂、糖脂、固醇等） 溶剂 ：极性有机溶剂（甲醇、乙醇等）。 此溶剂既能降低脂类分子间的疏水相互作用，又能减弱膜脂与膜蛋白之间的氢键结合和静电相互作用； 混合溶剂提取： 氯仿：甲醇：水 1： 2： ), 脂类留在氯仿相， 极性大的分子（蛋白质、多糖）进入极性相（甲醇 /水）。 取出氯仿相并蒸发浓缩，干燥。 （二）脂类的色谱分离 提取之脂类混合物分级分离 硅胶柱吸附层析 ： 分非极性、极性、荷电 高效液相色谱： 薄层层析等等 二、脂类的组成与结构分析 （补充）经典方法：化学分析 碘值（碘价）测定 ：每 100 碘价愈高，脂肪中 酸价 ：酸败的程度常以产生的游离脂肪酸的多少来表示。指中和 1
