《脂类化学》PPT课件.ppt

第四章第四章脂类和生物膜(Lipids and membranes)定义：脂肪和类脂化合物总称为脂类化定义：脂肪和类脂化合物总称为脂类化合物 生物脂类是一类范围很广的化合物，化学成生物脂类是一类范围很广的化合物，化学成分及结构差异极大，脂类定义的特点就是水不分及结构差异极大，脂类定义的特点就是水不溶性溶性(water insoluble)(water insoluble)（即脂溶性，（即脂溶性，fat-fat-solublesoluble），因此，多数脂类都易溶于乙醚、氯），因此，多数脂类都易溶于乙醚、氯仿、己烷、苯等有机溶剂，而不溶于水一般仿、己烷、苯等有机溶剂，而不溶于水一般由醇和脂肪酸组成醇包括甘油、鞘胺醇、高由醇和脂肪酸组成醇包括甘油、鞘胺醇、高级醇、固醇等级醇、固醇等第一节第一节脂类脂类的共性：不溶于水，易不溶于水，易溶于乙醚、氯溶于乙醚、氯仿、苯等非极仿、苯等非极性溶剂中此性溶剂中此特性由构成脂特性由构成脂的碳氢结构成的碳氢结构成分所决定分所决定分类分类（1）简单脂质：脂肪酸与醇类形成的酯简单脂质：脂肪酸与醇类形成的酯脂肪、蜡脂肪、蜡（2）复合脂质：）复合脂质：磷脂：甘油磷脂、鞘磷脂磷脂：甘油磷脂、鞘磷脂糖脂：甘油糖脂、鞘糖脂糖脂：甘油糖脂、鞘糖脂硫脂：硫脂：（3）衍生脂质：脂肪酸及其衍生物）衍生脂质：脂肪酸及其衍生物甘油、鞘氨醇、高级醇等，甘油、鞘氨醇、高级醇等，固醇类。

固醇类萜类萜类脂溶性维生素脂溶性维生素主要功能：主要功能：机体代谢燃料和储能形式；机体代谢燃料和储能形式；生物膜的重要组分；生物膜的重要组分；与细胞识别、种特异性、组织免疫等与细胞识别、种特异性、组织免疫等密切相关密切相关具营养、代谢及调节功能；具营养、代谢及调节功能；保护、保温作用；保护、保温作用；一、三酰甘油一、三酰甘油（triacylglycerols）1分子甘油和分子甘油和3分分子脂肪酸结合成子脂肪酸结合成的酯，又称的酯，又称脂肪脂肪二酰甘油；二酰甘油；单酰甘油；单酰甘油；（一）（一）脂肪酸脂肪酸种类：种类： 1、按脂肪酸种类分：、按脂肪酸种类分：饱和脂肪酸构成的酯；饱和脂肪酸构成的酯；如：软脂酸如：软脂酸(16C)、硬脂酸硬脂酸(18C)不饱和脂肪酸构成的不饱和脂肪酸构成的酯；酯；如：油酸、亚油酸如：油酸、亚油酸自然界一些常见的脂肪酸自然界一些常见的脂肪酸饱和脂肪酸：饱和脂肪酸： 软脂酸（棕榈酸），软脂酸（棕榈酸），n-十六酸，十六酸，16:0 硬脂酸，硬脂酸， n-十八酸，十八酸，18:0 花生酸，花生酸， n-二十酸，二十酸，20：0不饱和脂肪酸：不饱和脂肪酸：1-6个双键个双键油酸：顺油酸：顺-十八碳十八碳-9-稀酸，稀酸，18：19，亚油酸：顺，顺亚油酸：顺，顺-十八碳十八碳-9，12-二稀酸，二稀酸，18：29，12-亚麻酸：亚麻酸： 全顺全顺-十八碳十八碳-9，12，15-三稀酸，三稀酸，18：39，12，15花生四稀酸：全顺花生四稀酸：全顺-二十碳二十碳-5，8，11，14四稀酸，四稀酸，20：4 5，8，11，141、EPA(eicosapentaenoic acid)，二十碳五烯酸（5，8，11，14，17）存在于鱼油中；2、DHA(docosahexenoic acid)，二十二碳六烯酸（4，7，10，13，16，19），存在于鱼油中。

3、单不饱和脂肪酸的双键也是有规律的，多在C9-C10，其他双键通常在12和15，多不饱和脂肪酸的双键几乎从不相连接活性脂肪酸活性脂肪酸补充必需脂肪酸必需脂肪酸 essential fatty acids不饱和脂肪酸中的不饱和脂肪酸中的亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸，是动物和人保持正常生长和健康所必需的，而且是动物和人保持正常生长和健康所必需的，而且只能从食物中摄取只能从食物中摄取 2、按熔点分：常温下为固态脂；如：动物脂肪常温下为液态油；如：大多数植物油1、水解和皂化酸价（酸败程度） ：中和1 克油脂中的游离脂肪酸所消耗的KOH毫克数皂化:油脂加碱生成皂与甘油 （一）（一）脂肪酸脂肪酸性质：工业制皂简述工业制皂简述动、植动、植物油脂物油脂 混合液混合液 胶状液体胶状液体上层：高级上层：高级脂肪酸钠脂肪酸钠 下层：甘油、下层：甘油、NaCl溶液溶液 上层上层 肥皂肥皂 下层下层甘油甘油NaOHNaCl固体固体盐析盐析盐析盐析 油脂的水解油脂的水解 酸性水解生成甘油和高级脂肪酸：酸性水解生成甘油和高级脂肪酸： 碱性水解碱性水解生成甘油和高级脂肪酸钠生成甘油和高级脂肪酸钠： 皂化反应皂化反应2、氢化和碘化；、氢化和碘化；油脂的氢化：就是在金属催化剂存在下，通过油脂与氢反油脂的氢化：就是在金属催化剂存在下，通过油脂与氢反应将氢加到油脂的乙烯键或双键上去。

简单反应式如下：应将氢加到油脂的乙烯键或双键上去简单反应式如下： 碘值（不饱和键的多少）碘值（不饱和键的多少） 100克油脂吸收碘的克数克油脂吸收碘的克数3、氧化与酸败、氧化与酸败天然油脂暴露在空气中会发生自动氧化作用，发生酸臭和天然油脂暴露在空气中会发生自动氧化作用，发生酸臭和口味变苦的现象酸败口味变苦的现象酸败月饼保鲜？月饼保鲜？1、能量储存和膳食脂肪真真核核细细胞胞中中，甘甘油油三三酯酯在在水水相相介介质质中中成成微微小小油油滴滴状状独独立立结结构构，作作为为代代谢谢燃燃料料的的贮贮藏藏库库，脊脊椎椎动动物物中中这这些些特特化化的的细细胞胞被被称称为为脂脂肪肪细细胞胞(adipcytes或或fat cells)甘甘油油三三酯酯还还贮贮藏藏在在多多种种植植物物的的种种子子中中，提提供供种种子子萌发时所需能量及生物合成的前体物质萌发时所需能量及生物合成的前体物质甘甘油油三三酯酯因因碳碳链链长长且且还还原原度度高高较较糖糖贮贮藏藏的的能能量量更更多多（二二倍倍），再再者者，甘甘油油三三酯酯的的疏疏水水性性保保证证了了运运输输中中不不必必运运送送额额外外的的水水化化物物的的重重量量人人体体脂脂肪肪组组织织约约有有15-20 kg甘甘油油酯酯，足足够够数数月月的的能能量量供供应应，相相反反人人体体可可能只贮存少于一天人体需要能量的糖元。

能只贮存少于一天人体需要能量的糖元三）功能：2、保温：一些动物中，皮下贮存的甘油酯不仅是一种能量，还可抵御极低温度对生物体产生保温作用，海豹、海象、企鹅及热血的极地动物都被非常丰厚的甘油酯所覆盖，冬眠的动物（如熊）在冬眠前要积累大量的脂肪，既是贮能、又是保温 细胞中贮藏的甘油酯细胞中贮藏的甘油酯脂脂肪肪滴滴（ Fat Drop)单纯脂类单纯脂类蜡（蜡（Waxes）-贮存能量及防水外被贮存能量及防水外被 v生生物物体体的的蜡蜡由由长长链链的的饱饱和和及及不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸(14-16C)与长链的醇（与长链的醇（16-30C）形成的酯，蜂蜡的主要成分形成的酯，蜂蜡的主要成分v蜡的熔点为蜡的熔点为60-80C，较甘油酯的为高较甘油酯的为高v蜡蜡因因其其防防水水性性和和坚坚硬硬度度有有广广泛泛应应用用，脊脊椎椎动动物物一一些些皮皮腺腺分分泌泌的的蜡蜡质质保保护护它它们们的的毛毛发发和和皮皮肤肤以以保保持持它它们们的的柔柔顺顺、润润滑滑及及防防水水；鸟鸟类类尤尤其其水水鸟鸟由由口口腺腺分分泌泌蜡蜡质质而而使使它它们们的的羽羽毛毛不不透透水水；一一些些热热带带植植物物被被一一层层蜡蜡质质包包裹裹以抵抗寄生物和水分的过分蒸腾。

以抵抗寄生物和水分的过分蒸腾v生物的蜡有一定的药学、化妆品及其他工业用途，生物的蜡有一定的药学、化妆品及其他工业用途，如用于洗涤剂、油膏及擦光剂等如用于洗涤剂、油膏及擦光剂等 WAXESsimple esters of fatty acids (usually saturated with long chain monohydric alcohols)Beeswax also includes some free alcohol and fatty acidsSpermaceti contains cetyl palmitate (from whale oil) useful forPharmaceuticals (creams/ointments; tableting and granulation)Carnauba wax from a palm tree from brazil a hard wax used oncars and boats生生物物蜡蜡Bees waxSpermaceti sourceCarnauba wax source（四）应用：l溶剂；l表面活性物质：去垢剂、 发酵工业消泡剂等。

二、磷脂二、磷脂(一一)甘油磷脂类甘油磷脂类组成：组成：磷酸化的头部磷酸化的头部+三碳的甘油骨架三碳的甘油骨架+两条脂肪酸链两条脂肪酸链是生物膜的主要是生物膜的主要组分甘油磷酸酯类甘油磷酸酯类CH2OCOR1R2OCOCHCH2OHPOO-OH X非极性尾非极性尾极性头磷脂在水相中自发形成脂质双分子层甘油磷脂：甘油磷脂：甘油、脂肪酸、磷酸和一甘油、脂肪酸、磷酸和一分子氨基醇分子氨基醇( (如胆碱、乙醇胺、丝氨如胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇酸或肌醇) )组成鞘氨醇磷脂：鞘氨醇磷脂：以鞘氨醇代替了甘油以鞘氨醇代替了甘油结构：重要的磷脂：磷脂酰胆碱 卵磷脂磷脂酰乙醇胺 脑磷脂磷脂酰丝氨酸磷脂酰肌醇心磷脂性质：1）脂溶性；）脂溶性；2）分子中不饱和脂肪酸易氧化；）分子中不饱和脂肪酸易氧化；3)双亲性双亲性4)乳化乳化组成生物组成生物膜的主体结构膜的主体结构三三 鞘脂类鞘脂类由1分子脂肪酸，1分子鞘氨醇或其衍生物，以及1分子极性头基团组成鞘脂类鞘磷脂类脑苷脂类（糖鞘脂）神经节苷脂类鞘磷脂（鞘氨醇磷脂）鞘磷脂的基本骨架是 鞘氨醇： 十八碳二元醇神经酰胺：鞘氨醇+脂肪酸鞘磷脂的组成磷酸化的头部磷酸化的头部（胆碱或乙醇（胆碱或乙醇胺），碳氢链胺），碳氢链一条来自鞘氨一条来自鞘氨醇、另一条来醇、另一条来源于脂肪酸。

源于脂肪酸脑苷脂脑苷脂神经节苷脂神经节苷脂四、固醇类四、固醇类主要功能：主要功能：1）膜的组分；）膜的组分；2）作为激素）作为激素起代谢调节作用；起代谢调节作用；3）作为乳化剂）作为乳化剂胆汁盐的前体、帮助脂类的胆汁盐的前体、帮助脂类的消化吸收；消化吸收；4）维生素的组分；）维生素的组分；5）有抗炎作用；）有抗炎作用；环戊烷多氢菲为基本结构：胆固醇睾酮雄性激素雌激素胆固醇胆固醇五、萜类：为异戊二烯的衍生物有：半萜：1个异戊二烯；单萜：2个异戊二烯；倍半萜：3个异戊二烯衍生脂类衍生脂类萜类化合物(terpenoids)定义:不严格的说，萜类化合物是从植物体取得的一系列有香味的物质的统称异戊二烯规则：从结构上来看，大多数萜类分子中的c原子数都是5的整数倍，而且可以看出都是由异戊二烯单位首尾相连而组成CC C C C异戊二烯CC C C C头尾异戊二烯单位牻牛儿醛牻牛儿醛香橙醛香橙醛（型柠檬醛）型柠檬醛） （型柠檬醛）型柠檬醛）重要的化合物重要的化合物 柠檬烯 薄荷酮 辣薄荷酮 桉油精特点：v易聚合或双键打开种类：v 植物中芳香油类：樟脑油、柠檬油等第二节、生物膜 一 功能：保护作用；保护作用；物质运输；物质运输；信息传递；信息传递；细胞识别。

细胞识别二、膜组成与结构：甘油磷脂；甘油磷脂；鞘脂；鞘脂；胆固醇组成胆固醇组成性质性质具两亲性、具两亲性、不对称性、不对称性、流动性1、膜脂（Membrane Lipids）主要由以下成分：2、膜蛋白1）膜内在蛋白：）膜内在蛋白：与脂双层的疏水核心与脂双层的疏水核心紧密相连；跨膜或不跨紧密相连；跨膜或不跨膜；在膜内不对称分布膜；在膜内不对称分布内在蛋白只能作旋转和内在蛋白只能作旋转和侧向运动侧向运动2）膜周边蛋白：）膜周边蛋白：分布在膜内或外表面分布在膜内或外表面。