第十七章,1,第十七章 类 脂 类,另一种意见是：水解能生成脂肪酸的天然产物(油脂和类似油脂)称为类脂类，例如，油脂、蜡、磷脂，甚至包括脂肪酸和高级脂肪醇。,从生物化学的角度来看，类脂类(lipids)或称类脂化合物，是指不溶于水、而溶于弱极性和非极性有机溶剂(如氯仿、乙醚、己烷和苯等)的一类有机化合物，如油脂、蜡、磷脂、萜类化合物和甾族化合物等。生物体内含有类脂化合物，它们具有不同的生物功能。,第十七章,2,17.1 蜡和油脂,蜡和油脂广泛存在于自然界，它们都是直链高级脂肪酸的酯，在生理上及实际应用上都很重要。,17.1.1 蜡,蜡的主要成分是高级脂肪酸的高级饱和一元醇酯。,第十七章,3,白蜡的主要成分是蜡酸蜡酯(C25H5lCOOC26H53) 蜂蜡的主要成分是软脂酸蜂蜡酯(C15H31COOC30H61) 鲸蜡的主要成分是软脂酸鲸蜡酯(Cl5H3lCOOC16H33),将蜡水解可得相应的酸和醇。蜡可用于制造蜡模、蜡纸、上光剂和软膏的基质等。,石蜡(固体石蜡烃的混合物)的物态、物性与蜡相近，但石蜡是含20个碳原子以上的高级烷烃，与蜡的化学组成不同。,第十七章,4,17.1.2 油脂,1.结构和组成,油脂包括油和脂肪，习惯上把常温下为固体或半固体的称为脂肪，例如牛油、猪油等；常温下为液体的称为油，例如花生油、豆油、桐油等。,第十七章,5,油脂的主要成分是直链高级脂肪酸和甘油生成的酯。甘油是三元醇，可以同三个相同的脂肪酸生成单纯甘油酯，也可以同不同的脂肪酸生成混合甘油酯。油脂中大多是混合甘油酯，其结构可表示如下：,一般油中含不饱和酸的甘油酯多，脂中含饱和酸的甘油酯多。,第十七章,6,第十七章,7,二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic Acid ,EPA) 二十二碳六烯酸(Docosahexenoic Acid ,DHA),第十七章,8,2. 油脂的性质,(1)皂化,将油脂和氢氧化钠溶液共热可水解生成甘油和高级脂肪酸钠。例如：,第十七章,9,生成的高级脂肪酸钠经加工成型即成肥皂。因而，把油脂的碱性水解称为皂化。后来推广到把酯的碱性水解均称为皂化。工业上皂化的产物经酸化得到高级脂肪酸。,目前工业上应用的具有偶数碳的羧酸，几乎都来自动植物油脂。,皂化值：工业上把1g油脂完全皂化所需的氢氧化钾的质量(单位：mg)称为皂化值。皂化值可反映油脂的平均相对分子质量，皂化值越大，油脂的平均相对分子质量越小。,第十七章,10,(2) 加成,含有不饱和酸的油脂，分子中的碳碳双键可与氢或卤素加成。如在200以上、0.10.3MPa、镍催化下可将油进行催化加氢，称为油的氢化或油的硬化。工业上常通过油的硬化把液态植物油转变为人造脂肪，用于食用或制造肥皂。,碘值：100g油脂所能吸收碘的质量(单位：g)称为碘值，用以测定油的不饱和度。由于碘与碳碳双键加成困难，测定时用ICl或IBr作试剂，再折算成碘的质量。碘值越大，油脂的不饱和程度越高。,第十七章,11,(3)氧化和聚合,某些油在空气中放置，可生成一层干燥而有弹性的膜，这种现象称为干化，具有这种性质的油称为干性油。油的干化过程很复杂，至今尚未完全了解，但与氧化和聚合有关。含有共轭双键的不饱和脂肪酸的油干性最好。,例如，桐油酸(顺，反，反-9，11，13-十八碳三烯酸)含有三个处于共轭的双键，是油漆工业最理想的干性油。油脂的干化在油漆工业中具有重要意义。,第十七章,12,油脂在空气中较长时间放置，会被氧气、水或微生物分解，生成相对分子质量较小的羧酸、醛和酮，而产生难闻的气体，称为油脂的酸败或发 （俗称哈喇），热和光均对酸败有促进作用。含有不饱和酸的油脂更容易酸败，酸败的油脂不能食用。,第十七章,13,17.3 磷 脂,磷脂是含磷的类脂化合物，广泛存在于动植物体内，如动物的脑、肝和蛋黄以及大豆等植物的种子中。,第十七章,14,磷脂与油脂不同，它是二羧酸甘油磷酸酯，其中两个羧酸通常是不相同的。,第十七章,15,其组成除甘油外，脂肪酸主要是软脂酸、硬脂酸、亚油酸和油酸等，磷酸酯中的另一部分是由含有羟基的一些化合物(如胆碱、2氨基乙醇、L丝氨酸等)去除羟基后的单元组成，例如，主要存在于蛋黄中的卵磷脂和主要存在于动物脑中的脑磷脂其构造式可表示如下：,第十七章,16,磷脂分子磷脂分子结构特点与脂肪不同，而与肥皂和洗涤剂相似，因此在水中它们的极性基团指向水相，而非极性的长链烃基部分聚在一起形成双分子层的中心疏水区，这种脂的双分子层结构在水中是稳定的，构成了生物膜的结构基本特征之一。,第十七章,17,磷脂的这种结构特点和与之相关的物理性质，使之成为生物膜的主要成分。生物膜在细胞吸收外界物质和分泌代谢产物的过程中起着重要的作用。,第十七章,18,17.4 萜(tie)类化合物,萜类化合物广泛存在于自然界，是植物香精油的主要成分。萜类一般指含有两个或多个异戊二烯碳骨架的不饱和烃及其氢化物和含氧衍生物。,月桂烯(C10Hl6),第十七章,19,根据分子中所含异戊二烯碳骨架的多少，萜类可以分为单萜及多萜。,第十七章,20,单萜又可以分为无环单萜、单环单萜和双环单萜。在单萜中，月桂烯(C10Hl6)是无环单萜，是开链的三烯烃，其构造式为：,第十七章,21,月桂烯存在于月桂油及其它一些香精油中。可以看作异戊二烯的二聚体。单萜化合物常含有羟基和羰基等官能团。例如：,第十七章,22,单环单萜则可以看作二聚异戊二烯的环状结构，也可视为1-甲基-4-异丙基环己烷的衍生物，这样的碳骨架一般称为萜。,第十七章,23,单纯的萜实际并不存在于自然界，但其衍生物则是重要的萜类(或称为萜烯类)化合物，如1，8-萜二烯、薄荷醇、薄荷酮等。,薄荷醇(俗称薄荷脑)由于分子中含有三个手性碳原子，应具有八个立体异构体。其异构体之一的左旋体是薄荷油的主要成分，为结晶固体，熔点42.5，沸点216，有强烈的薄荷气味，常用于香料及医药工业。薄荷醇氧化可得薄荷酮。,第十七章,24,双环单萜有：,它们都广泛分布于自然界的植物体中。这些化合物的特点是大多具有明显的生理效应，在医药、香料工业应用较广。,第十七章,25,多萜是含有不止两个异戊二烯的碳骨架，例如维生素A为二萜，含有两倍萜的碳骨架，其构造式为：,维生素A具有促进生长，维持皮肤、结膜、角膜等正常机能，参与视紫红质(一种感光物质)的合成等作用。主要用于防治夜盲症、干眼病和角膜软化症等。,第十七章,26,天然橡胶是异戊二烯的高聚物，也可以视为多萜类化合物。,第十七章,27,17.5 甾(zai)族化合物,甾族化合物(又称类固醇)也是广泛存在于自然界动植物体内的一类化合物。其共同的结构特征是包含一个四环(四个环分别用A，B，C，D代表)稠合的碳环骨架，可以看作是一个部分氢化或完全氢化的菲与一个环戊烷稠合的碳环，同时还有三个侧链，其中10位和13位侧链常为甲基，称角甲基，通常把具有这样基本结构的化合物及其衍生物称为甾族化合物。,第十七章,28,其中存在最广泛最常见的甾族化合物是胆甾醇(通称胆固醇)，它是含有羟基的化合物，分子式为C27H45OH，其构造式为：,胆固醇广泛分布于人体及动物体内，尤其集中存在于脑和脊髓中，胆囊结石病的胆石中90为胆固醇，故而得名。血液中含胆固醇过多时，会引起血管硬化及高血压病。,它从食物中进入体内，也有部分从脂肪酸变成和由角鲨烯生物合成。,第十七章,29,甾族化合物在人体内存在量虽然不大，但具有强烈的生理效应的激素，例如性激素也属于甾族化合物：,激素是生物体内各种内分泌腺分泌的一类具有生理活性的有机化合物，它在生物体内被运送到特定部位，起着调节控制各种物质的代谢或生理功能的作用，性激素则是与动物的性特征有关。,第十七章,30,激素有多种，甾类激素只是其中一类。这些比较复杂的天然化合物，过去主要从动物体提取，现在已逐渐可由人工方法合成。,例如，常用来治疗风湿性和类风湿性关节炎，对糖的代谢和对K+、Na+代谢都有显著影响的可的松(cortison)，已由合成法制备，它也属于甾族化合物。,