人民军医版人民军医版- -有机化学有机化学- -第第1515章章- -脂类脂类第十五章 脂 类 第一节 油脂第一节第一节 油脂油脂 一、油一、油 脂脂 油脂是油脂是油油(oil)和和脂肪脂肪(fat)的总称。常温下呈固的总称。常温下呈固态或半固态的油脂称为脂肪态或半固态的油脂称为脂肪, 呈液态的称为油。呈液态的称为油。 (一一) 油脂的组成和结构通式油脂的组成和结构通式 油脂是由一分子甘油与三分油脂是由一分子甘油与三分子高级脂肪酸所形成的酯，称为子高级脂肪酸所形成的酯，称为三酰甘油三酰甘油(triacylglycerols)，医学，医学上称作上称作甘油三酯甘油三酯(triglycerides)。天然油脂分子中的三个高级脂肪天然油脂分子中的三个高级脂肪酸的酰基链是不相同的。酸的酰基链是不相同的。2邓健 制作 刘晓冬 审校 天然油脂中已发现的天然油脂中已发现的脂肪酸脂肪酸有几十种，一般含有几十种，一般含12至至20之间的之间的偶数碳原子偶数碳原子的的直链直链饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸主要有油酸、亚油酸、亚麻酸和不饱和脂肪酸主要有油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。除此之外，还有来自鱼油和海食花生四烯酸。除此之外，还有来自鱼油和海食品中的二十碳五烯酸（品中的二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸）和二十二碳六烯酸（DHA）。）。第十五章 脂 类 第一节 油脂3邓健 制作 刘晓冬 审校 (二二) 脂肪酸的命名（不讲）脂肪酸的命名（不讲） l 脂肪酸的名称常用俗名，如软脂酸、油酸、脂肪酸的名称常用俗名，如软脂酸、油酸、花生四烯酸等。花生四烯酸等。 l 脂肪酸的系统命名法与一元羧酸的系统命名脂肪酸的系统命名法与一元羧酸的系统命名法相似，不同之处是脂肪酸的碳原子有三种编法相似，不同之处是脂肪酸的碳原子有三种编码体系，分别为码体系，分别为编码体系、编码体系、编码体系编码体系和和希腊希腊字母编号体系字母编号体系；命名时可用各种不同编码体系；命名时可用各种不同编码体系表示。系统名称还可用简写符号表示。表示。系统名称还可用简写符号表示。第十五章 脂 类 第一节 油脂4邓健 制作 刘晓冬 审校 脂肪酸碳原子的三种编码体系脂肪酸碳原子的三种编码体系 编码体系编码体系: :编号从编号从羧基碳原子羧基碳原子开始开始( (系统命名法常用系统命名法常用) ) 编码体系编码体系：编号从：编号从甲基碳原子甲基碳原子开始开始 希腊字母编号希腊字母编号：同羧酸。末端甲基碳称为：同羧酸。末端甲基碳称为碳原子碳原子 第十五章 脂 类 第一节 油脂5人民卫生电子音像出版社(一一) 油脂的物理性质油脂的物理性质 l 天然油脂没有恒定的沸点和熔点。含不饱和脂天然油脂没有恒定的沸点和熔点。含不饱和脂肪酸多时有较高的流动性和较低的熔点。肪酸多时有较高的流动性和较低的熔点。l 纯净的油脂是无色、无臭、无味的中性化合物。纯净的油脂是无色、无臭、无味的中性化合物。大多数天然油脂由于含有少量色素、游离脂肪酸、大多数天然油脂由于含有少量色素、游离脂肪酸、磷脂和维生素等物质而呈现颜色磷脂和维生素等物质而呈现颜色( (黄色和红色黄色和红色) )。l 油脂的密度均小于油脂的密度均小于1g/cm3, 不溶于水不溶于水, 微溶于低级微溶于低级醇醇, 易溶于乙醚、氯仿、苯和石油醚等有机溶剂。易溶于乙醚、氯仿、苯和石油醚等有机溶剂。第十五章 脂 类 第一节 油脂6邓健 制作 刘晓冬 审校 (二二) 油脂的化学性质油脂的化学性质 具有羧酸酯的通性和不饱和烃的通性具有羧酸酯的通性和不饱和烃的通性具有羧酸酯的通性和不饱和烃的通性具有羧酸酯的通性和不饱和烃的通性 ( (若油脂中含不饱和脂肪酸若油脂中含不饱和脂肪酸) )1. 水解与皂化水解与皂化: 油脂的碱性水解称为油脂的碱性水解称为皂化皂化。 甘油甘油肥皂肥皂第十五章 脂 类 第一节 油脂7人民卫生电子音像出版社l 1g 油脂完全皂化所需氢氧化钾的油脂完全皂化所需氢氧化钾的mg数叫皂化值数叫皂化值(saponification number)。皂化值越大皂化值越大, 油脂中三酰油脂中三酰甘油的平均相对分子质量越小。甘油的平均相对分子质量越小。l 皂化值是衡量油脂质量的指标之一，并可反映油皂化值是衡量油脂质量的指标之一，并可反映油脂皂化时碱的用量。脂皂化时碱的用量。第十五章 脂 类 第一节 油脂8邓健 制作 刘晓冬 审校 含有不饱和脂肪酸的三酰甘油可发生加成反应，含有不饱和脂肪酸的三酰甘油可发生加成反应，可与氢、碘等试剂进行加成。可与氢、碘等试剂进行加成。2. 加成加成 (1) 加氢加氢：含不饱和脂肪酸的油脂在催化剂作：含不饱和脂肪酸的油脂在催化剂作用下加氢用下加氢, 油脂中的不饱和脂肪酸即转变为饱和脂油脂中的不饱和脂肪酸即转变为饱和脂肪酸。加氢的结果：液态的油转化成半固态的脂肪酸。加氢的结果：液态的油转化成半固态的脂肪。所以这种氢化也叫做肪。所以这种氢化也叫做“油脂的硬化油脂的硬化”。氢化后。氢化后的油脂不易变质的油脂不易变质, 可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。人造奶油等的原料。 氢化反应常用氢化反应常用Ni做催化剂做催化剂, 反反应条件一般为应条件一般为110190, 13atm。第十五章 脂 类 第一节 油脂9人民卫生电子音像出版社 100g油脂所能吸收碘的克数叫做碘值油脂所能吸收碘的克数叫做碘值(iodine number)。碘值越大碘值越大, 三酰甘油中所含的双键数目三酰甘油中所含的双键数目越多越多, 油脂的不饱和程度也越大油脂的不饱和程度也越大。在实际测定中。在实际测定中, 由于碘与碳碳双键加成的反应速度很慢由于碘与碳碳双键加成的反应速度很慢, 所以常用所以常用氯化碘氯化碘(ICl)或溴化碘或溴化碘(IBr)的冰醋酸溶液与油脂反的冰醋酸溶液与油脂反应应, 最后折算成碘值。最后折算成碘值。(2) 加碘加碘第十五章 脂 类 第一节 油脂10邓健 制作 刘晓冬 审校 3. 酸败酸败 （rancidity） 油脂久放后发生变质油脂久放后发生变质, , 产生难闻气味的现象叫产生难闻气味的现象叫酸败酸败。 油脂酸败的另一个原因是饱和脂肪酸的油脂酸败的另一个原因是饱和脂肪酸的-氧化氧化。在潮湿。在潮湿的空气中油脂发生水解生成的饱和脂肪酸的空气中油脂发生水解生成的饱和脂肪酸,在霉菌或微生物作在霉菌或微生物作用下用下,发生发生生物氧化生物氧化,最终可转化成具有难闻气味的酮和酸。最终可转化成具有难闻气味的酮和酸。 第十五章 脂 类 第一节 油脂11邓健 制作 刘晓冬 审校 l 中和中和1g油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的mg数称为油脂的数称为油脂的酸值。酸值。酸值大，说明油脂中游离脂酸值大，说明油脂中游离脂肪酸含量较高，即油脂酸败程度较严重。通常酸肪酸含量较高，即油脂酸败程度较严重。通常酸值值 6.0 的油脂不能食用。的油脂不能食用。l 油脂酸败的重要标志是油脂中游离脂肪酸的含量油脂酸败的重要标志是油脂中游离脂肪酸的含量增加。油脂中游离脂肪酸的含量常用增加。油脂中游离脂肪酸的含量常用酸值酸值（acid number）表示。表示。l 皂化值皂化值、碘值碘值及及酸值酸值是油脂分析中三个重要理是油脂分析中三个重要理化指标。化指标。第十五章 脂 类 第一节 油脂12人民卫生电子音像出版社 第十五章 脂 类 第二节 磷 脂 第二节第二节 磷磷 脂脂（phospholipid） 磷脂磷脂广泛存在于动物的肝、脑、神经细胞以广泛存在于动物的肝、脑、神经细胞以及植物种子中。磷脂可分为及植物种子中。磷脂可分为甘油磷脂甘油磷脂和和鞘磷脂鞘磷脂两两种，由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂，由鞘氨醇种，由甘油构成的磷脂称为甘油磷脂，由鞘氨醇构成的磷脂称为鞘磷脂。构成的磷脂称为鞘磷脂。13人民卫生电子音像出版社一、甘油磷脂一、甘油磷脂（glycerophosphatide） (一一) 甘油磷脂的组成和结构甘油磷脂的组成和结构 甘油磷脂又称为磷酸甘油酯甘油磷脂又称为磷酸甘油酯(phosphoglyceride),结构上结构上,甘油磷脂可看作是甘油磷脂可看作是磷脂酸磷脂酸(phosphatidic acid)的衍生物。的衍生物。 磷脂酸磷脂酸 R1 常为饱和脂肪烃基常为饱和脂肪烃基R2 常为不饱常为不饱和脂肪烃基和脂肪烃基天然存在的为天然存在的为L-磷脂酸。磷脂酸。第十五章 脂 类 第二节 磷 脂 14邓健 制作 刘晓冬 审校 （二）卵磷脂（二）卵磷脂（lecithin） 卵磷脂卵磷脂又称为又称为磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱，是由磷酯酸分子，是由磷酯酸分子中的磷酸与胆碱中的羟基酯化而成的化合物。中的磷酸与胆碱中的羟基酯化而成的化合物。 l卵磷脂存在于脑组织卵磷脂存在于脑组织、大豆中，尤其在卵黄中含量最丰、大豆中，尤其在卵黄中含量最丰富。卵磷脂对神经系统、血液循环系统、肝脏等功能的保富。卵磷脂对神经系统、血液循环系统、肝脏等功能的保持及脂肪代谢等都具有重要作用。持及脂肪代谢等都具有重要作用。l 天然卵磷脂是几种不同脂肪酸的磷脂酰胆碱的混合物天然卵磷脂是几种不同脂肪酸的磷脂酰胆碱的混合物 卵磷脂卵磷脂(lecithin) 第十五章 脂 类 第二节 磷 脂 15邓健 制作 刘晓冬 审校 (三三) 脑磷脂脑磷脂（cephalin） 脑磷脂脑磷脂又称为又称为磷酯酰胆胺磷酯酰胆胺，是由磷脂酸分子中的，是由磷脂酸分子中的磷酸与胆胺磷酸与胆胺( (乙醇胺乙醇胺) )中的羟基酯化而成的化合物。中的羟基酯化而成的化合物。 l 脑磷脂完全水解可得到甘油、脂肪酸、磷酸和乙醇胺脑磷脂完全水解可得到甘油、脂肪酸、磷酸和乙醇胺 l 脑磷脂功能与卵磷脂相似，易溶于乙醚，不溶于丙酮，脑磷脂功能与卵磷脂相似，易溶于乙醚，不溶于丙酮，与卵磷脂不同的是难溶于冷乙醇中，由此可分离卵磷脂与卵磷脂不同的是难溶于冷乙醇中，由此可分离卵磷脂和脑磷脂。和脑磷脂。 脑磷脂脑磷脂(cephelin) 第十五章 脂 类 第二节 磷 脂 16人民卫生电子音像出版社二、鞘磷脂二、鞘磷脂 神经磷脂神经磷脂又称又称鞘磷脂鞘磷脂(sphingomyelin), 分子中不含甘油分子中不含甘油, 而含而含鞘氨醇鞘氨醇(sphingosine)。鞘氨醇是一类脂肪族长碳链的氨基二元。鞘氨醇是一类脂肪族长碳链的氨基二元醇醇, 哺乳动物以含十八碳的鞘氨醇哺乳动物以含十八碳的鞘氨醇(或二氢鞘氨醇或二氢鞘氨醇)为主。为主。 鞘氨醇鞘氨醇反反-2-氨基氨基-4-十八碳烯十八碳烯-1,3-二醇二醇神经酰胺神经酰胺(ceramide) 第十五章 脂 类 第二节 磷 脂 17邓健 制作 刘晓冬 审校 神经酰胺神经酰胺C1上的羟基与磷酸胆碱上的羟基与磷酸胆碱(或磷酸乙醇或磷酸乙醇胺胺)通过磷酸酯键相连结的化合物即为鞘磷脂。通过磷酸酯键相连结的化合物即为鞘磷脂。 鞘磷脂鞘磷脂(sphingomyelin) 鞘磷脂结构上与甘油磷脂类似，也具有乳化性质。鞘磷脂鞘磷脂结构上与甘油磷脂类似，也具有乳化性质。鞘磷脂是白色结晶，在空气中不易被氧化。不溶于丙酮及乙醚，而易是白色结晶，在空气中不易被氧化。不溶于丙酮及乙醚，而易溶于热乙醇中，这是鞘磷脂与卵磷脂和脑磷脂的不同之处。溶于热乙醇中，这是鞘磷脂与卵磷脂和脑磷脂的不同之处。脂肪酸的酰基脂肪酸的酰基第十五章 脂 类 第二节 磷 脂 18人民卫生电子音像出版社三、磷脂与细胞膜三、磷脂与细胞膜 细胞膜是一种将细胞内含物与外界隔开的膜，基本细胞膜是一种将细胞内含物与外界隔开的膜，基本作用是隔开和形成界面，其主要功能是离子转运，能量作用是隔开和形成界面，其主要功能是离子转运，能量转换和信息传递。转换和信息传递。 细胞膜呈细胞膜呈710nm厚的薄片结构。化学成分为厚的薄片结构。化学成分为脂类脂类(主要为甘油磷脂主要为甘油磷脂)、蛋白质蛋白质和少量的和少量的糖糖。三类物质之间的。三类物质之间的连接方式为：脂类与蛋白质通过非共价键结合，糖则通连接方式为：脂类与蛋白质通过非共价键结合，糖则通过共价键与膜上的脂类和蛋白质结合。三类物质如何装过共价键与膜上的脂类和蛋白质结合。三类物质如何装配成膜的结构？配成膜的结构？液态镶嵌模型液态镶嵌模型认为细胞膜的结构是液态认为细胞膜的结构是液态的脂类构成双分子层，可流动的脂质双分子层组成膜的的脂类构成双分子层，可流动的脂质双分子层组成膜的骨架，其中镶嵌着可以移动的球形蛋白质。骨架，其中镶嵌着可以移动的球形蛋白质。 第十五章 脂 类 第二节 磷 脂 19邓健 制作 刘晓冬 审校 细胞膜的液态镶嵌模型细胞膜的液态镶嵌模型 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质脂双分子层结构脂双分子层结构 第十五章 脂 类 第二节 磷 脂 20人民卫生电子音像出版社 细细胞胞膜膜的的功功能能与与细细胞胞膜膜的的流流动动性性密密切切相相关关，而其流动性受多方面因素的影响：而其流动性受多方面因素的影响： l 磷磷脂脂分分子子中中脂脂肪肪酸酸链链长长度度与与不不饱饱和和程程度度: 饱饱和和度度越大或碳链越长，膜的流动性越小；越大或碳链越长，膜的流动性越小；l 卵卵磷磷脂脂和和鞘鞘磷磷脂脂在在膜膜中中含含量量比比：鞘鞘磷磷脂脂的的粘粘度度比卵磷脂大比卵磷脂大6倍，鞘磷脂含量高则流动性低倍，鞘磷脂含量高则流动性低;l 胆胆固固醇醇既既对对膜膜流流动动性性有有调调节节作作用用，又又能能加加强强膜膜脂双层的稳定性；脂双层的稳定性； l 随环境的温度而波动。随环境的温度而波动。 第十五章 脂 类 第二节 磷 脂 21邓健 制作 刘晓冬 审校 第三节第三节 甾族化合物甾族化合物 第十五章 脂 类 第三节 甾族化合物 甾族化合物甾族化合物 (steroids) 又称为又称为甾体化合物甾体化合物或或类固类固醇化合物醇化合物，是一大类广泛存在于动植物体的且具有，是一大类广泛存在于动植物体的且具有重要生理活性的天然产物，它主要包括甾醇、胆甾重要生理活性的天然产物，它主要包括甾醇、胆甾酸和甾体激素等。酸和甾体激素等。 22人民卫生电子音像出版社一、甾族化合物的结构一、甾族化合物的结构 ABCDR(一一) 甾族化合物的母核结构甾族化合物的母核结构 菲菲 环戊烷环戊烷 环戊烷并环戊烷并 氢化菲氢化菲( (甾体甾体) )第十五章 脂 类 第三节 甾族化合物 23邓健 制作 刘晓冬 审校 二、甾醇类二、甾醇类 结结构构特特点点：C-3大大多多有有-OH。动动物物甾甾醇醇在在C-17上上连连有有1个含个含C8的侧链的侧链,而而植物甾醇植物甾醇C-17上的侧链含上的侧链含810个个C。 (一一) 胆固醇胆固醇 (cholesterol): 长形扁平分子长形扁平分子, 属于不饱和仲醇。为无色或略带黄色属于不饱和仲醇。为无色或略带黄色的结晶的结晶, mp148.5, 微溶于水微溶于水, 易溶于有机溶剂。易溶于有机溶剂。 胆甾醇胆甾醇胆甾醇胆甾醇 (C (C2727HH4646O)O)第十五章 脂 类 第三节 甾族化合物 24邓健 制作 刘晓冬 审校 (二二) -谷固醇谷固醇（-Sitosterol） 为植物甾醇，是植物细胞的重要组分。与胆固醇在结构为植物甾醇，是植物细胞的重要组分。与胆固醇在结构上的差异仅是在上的差异仅是在C24位上多个乙基，分子式为位上多个乙基，分子式为C29H50O。 饭前服用饭前服用-谷固醇可抑制谷固醇可抑制肠道粘膜对胆固醇的吸收，从肠道粘膜对胆固醇的吸收，从而降低血中胆固醇含量，因此而降低血中胆固醇含量，因此可作为治疗高胆固醇血症和预可作为治疗高胆固醇血症和预防动脉粥样硬化症的药物。防动脉粥样硬化症的药物。 第十五章 脂 类 第三节 甾族化合物 25邓健 制作 刘晓冬 审校 三、胆甾酸三、胆甾酸 (cholic acid) 结构特点：结构特点：C-3 -OH，C-17侧链为侧链为戊酸戊酸。脱氧胆酸脱氧胆酸(deoxycholic acid) 胆酸胆酸胆酸胆酸 ( (3 3, 7,12,5, 7,12,5) ) 胆甾酸胆甾酸是动物的胆组织分泌的一类甾族化合物，在人是动物的胆组织分泌的一类甾族化合物，在人体内可由胆固醇为原料直接生物合成。至今发现的胆甾酸体内可由胆固醇为原料直接生物合成。至今发现的胆甾酸己有己有100多种，其中人体内重要的是多种，其中人体内重要的是胆酸胆酸和和脱氧胆酸脱氧胆酸。 四四、甾体激素、甾体激素 第十五章 脂 类 第三节 甾族化合物 26邓健 制作 刘晓冬 审校 1.油脂油脂油脂油脂 2.组成与结构组成与结构组成与结构组成与结构：甘油与脂肪酸形成的酯：甘油与脂肪酸形成的酯：甘油与脂肪酸形成的酯：甘油与脂肪酸形成的酯3.脂肪酸的命名脂肪酸的命名脂肪酸的命名脂肪酸的命名: : 俗名；系统命名俗名；系统命名俗名；系统命名俗名；系统命名4. (-(-编码体系编码体系编码体系编码体系,-,-编码体系编码体系编码体系编码体系, , 希腊字母编码体系希腊字母编码体系希腊字母编码体系希腊字母编码体系) )5. 性质性质性质性质：水解：水解：水解：水解( (皂化值皂化值皂化值皂化值) )；加成；加成；加成；加成( (碘值碘值碘值碘值) )；酸败；酸败；酸败；酸败( (酸值酸值酸值酸值) )6.2. 2. 磷脂磷脂磷脂磷脂 结构；彻底水解的产物结构；彻底水解的产物结构；彻底水解的产物结构；彻底水解的产物7. 甘油磷脂甘油磷脂甘油磷脂甘油磷脂( (卵磷脂卵磷脂卵磷脂卵磷脂, ,脑磷脂脑磷脂脑磷脂脑磷脂) )；神经磷脂；神经磷脂；神经磷脂；神经磷脂3.甾族化合物甾族化合物甾族化合物甾族化合物 母核结构；母核结构；母核结构；母核结构；4. 甾醇甾醇甾醇甾醇, , 胆甾酸胆甾酸胆甾酸胆甾酸本本章章要要点点27结束结束