第02章脂质化学课件.ppt

1、脂质的概念、分类脂质的概念、分类单脂和复脂的结构与性质单脂和复脂的结构与性质固醇的结构、性质固醇的结构、性质主要内容主要内容：一、脂质的概念和类别一、脂质的概念和类别 （一）脂质的主要生理功能（一）脂质的主要生理功能 1 1贮存和提供能量。贮存和提供能量。2 2保护作用和御寒作用保护作用和御寒作用 3 3为脂溶性物质提供溶剂，促进脂溶性物质为脂溶性物质提供溶剂，促进脂溶性物质的吸收。的吸收。4 4提供必需脂酸。提供必需脂酸。5 5构建生物膜。构建生物膜。6 6脂质作为细胞表面的物质，与细胞识别、脂质作为细胞表面的物质，与细胞识别、免疫等密切相关。免疫等密切相关。7 7有些脂质还具有维生素和激素

2、的功能。有些脂质还具有维生素和激素的功能。（二）脂质的化学概念和分类（二）脂质的化学概念和分类 1 1脂质的化学概念脂质的化学概念 脂质脂质LipidLipid，也称脂，也称脂类类。元素组成：元素组成：C C、H H、O O，有的还含有，有的还含有N N、P P等。等。由醇和脂肪酸所形成的酯类及其由醇和脂肪酸所形成的酯类及其衍生物。衍生物。脂质具有脂质具有3 3个特征：个特征：（1 1）一般不溶于水而溶于脂溶剂。）一般不溶于水而溶于脂溶剂。（2 2）是脂酸与醇所组成的酯及其衍生物。）是脂酸与醇所组成的酯及其衍生物。（3 3）一般能被生物体利用。）一般能被生物体利用。脂质脂质单纯脂单纯脂(sim

3、ple lipid):脂脂(fat)、油、油(oil)、蜡、蜡(wax)复合脂类复合脂类(complex lipid):磷脂磷脂(含磷酸和氮含磷酸和氮碱的单脂衍生物碱的单脂衍生物)和糖脂和糖脂(含糖的单脂衍生物含糖的单脂衍生物)衍生脂质衍生脂质(derived lipid):萜类、固醇类萜类、固醇类及其它脂质等及其它脂质等2 2脂质的分类脂质的分类 二、单脂（二、单脂（simple lipidsimple lipid）（一）脂肪（真脂，中性脂）（一）脂肪（真脂，中性脂）（fatfat）1 1脂肪的组成和结构脂肪的组成和结构 脂肪：甘油三酯，三酰甘油，脂肪：甘油三酯，三酰甘油，triglycer

4、idetriglyceride（TGTG）通式通式简单三酰甘油简单三酰甘油混合三酰甘油混合三酰甘油CH2CHOCCH2OOR1CCR3R2OOO2 2脂酸（脂酸（fatty acid,FAfatty acid,FA）（1 1）脂酸的特点）脂酸的特点 脂肪酸脂肪酸饱和脂肪酸：饱和脂肪酸：16C16C软脂酸软脂酸 18C18C硬脂酸等硬脂酸等不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸含含1个双键：油酸、芥子酸等个双键：油酸、芥子酸等含含2个双键：亚油酸等个双键：亚油酸等含含3个双键：亚麻酸等个双键：亚麻酸等含含4个双键：花生四烯酸等个双键：花生四烯酸等含含5个双键：个双键：EPA含含6个双键：个双键：DHA（2 2

5、）常见的脂酸）常见的脂酸 l多不饱和脂肪酸还有多不饱和脂肪酸还有 命名法命名法 指出总碳原子数目指出总碳原子数目 指出双键的数目指出双键的数目 指出双键的位置及顺反结构指出双键的位置及顺反结构 如：如：1818：229c9c，12c 12c 为亚油酸为亚油酸H3C(CH2)nCCCOOH1233 3脂肪的性质脂肪的性质 （1 1）物理性质）物理性质 （2 2）化学性质）化学性质 由酯键产生的性质由酯键产生的性质水解和皂化水解和皂化 皂化作用皂化作用：脂酰甘油的碱水解作用。：脂酰甘油的碱水解作用。得到高级脂肪酸的钠盐或钾盐，俗称肥皂。得到高级脂肪酸的钠盐或钾盐，俗称肥皂。皂化值（价）皂化值（价）

6、(saponification(saponification number or value)number or value)：皂化皂化1g1g脂肪所需脂肪所需KOHKOH的的mgmg数。数。TGTG平均平均MrMr 3 3565610001000 皂化价皂化价皂化值可评估油的质量皂化值可评估油的质量 由不饱和脂酸产生的性质由不饱和脂酸产生的性质 A A氢化：氢化：CHCHNi or Pd or Pt加氢加氢CH2CH2B B卤化：卤化：CHCH I2CHCHII碘值碘值(价价)(iodine number or value)iodine number or value):100g100g脂肪

7、能吸收碘的脂肪能吸收碘的g g数。数。C C氧化：氧化：温和条件下氧化（如空气）温和条件下氧化（如空气）CHCHCHCHOOO2分裂醛（或酮）酸等过氧化物CHCHCHCHOOO2聚合CHCHOOx固体薄膜过氧化物剧烈条件下氧化（如臭氧）剧烈条件下氧化（如臭氧）CHCHO3OCHOOHC水解醛醛酸臭氧化物例：CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHO3CH3(CH2)7CHOOOCH(CH2)7COOH油酸臭氧化物水解CH3(CH2)7CHO壬醛+OHC(CH2)7COOH+H2O2壬醛酸D D酸败（酸败（rancidityrancidity）水解性酸败：水解性酸败：由于光、热或微生物的

8、作用，使油脂由于光、热或微生物的作用，使油脂水解生成脂酸，低级脂酸有臭味。水解生成脂酸，低级脂酸有臭味。氧化性酸败：氧化性酸败：由于空气中的氧使不饱和脂酸氧化，由于空气中的氧使不饱和脂酸氧化，产生醛和酮等。产生醛和酮等。酸值酸值(价价)(acid number or value)中和中和1g油脂中的游离脂酸所需油脂中的游离脂酸所需KOH的的mg数。数。怎样防止酸败怎样防止酸败?油脂在空气中暴露过久会产生难闻的臭味，这种油脂在空气中暴露过久会产生难闻的臭味，这种现象称为酸败。现象称为酸败。由羟基脂酸产生的性质由羟基脂酸产生的性质 乙酰值乙酰值(价价)(aectylationaectylation

9、 number or value)number or value)：中和中和1g乙酰酯经皂化释放出的乙酸所需乙酰酯经皂化释放出的乙酸所需KOH的的mg数。数。（二）蜡（二）蜡（waxwax）1 1概念概念 高级脂肪酸与高级一元醇生成的酯。高级脂肪酸与高级一元醇生成的酯。2 2主要的蜡主要的蜡 分布在生物体表面起保护作用分布在生物体表面起保护作用n植物蜡植物蜡防虫蛀、防辐射、降低水分蒸防虫蛀、防辐射、降低水分蒸发发n动物蜡动物蜡防水、保温、筑巢防水、保温、筑巢三、复脂三、复脂（complex lipid or compound lipid）（一）磷脂（一）磷脂（phospholipid or p

10、hosphatidephospholipid or phosphatide）1 1甘油醇磷脂（甘油醇磷脂（glycerophosphatideglycerophosphatide）甘油醇磷脂通式甘油醇磷脂通式 通常通常C1位的脂肪酸为饱和脂肪酸，位的脂肪酸为饱和脂肪酸，C2位上为不饱和脂肪酸。位上为不饱和脂肪酸。（1 1）甘油醇磷脂的性质）甘油醇磷脂的性质 容易氧化容易氧化 溶解度溶解度 可解离成两性离子型或带电荷的分子可解离成两性离子型或带电荷的分子以磷脂酰胆碱为例以磷脂酰胆碱为例pH7pH7时，几种常见的甘油醇磷脂的净电荷时，几种常见的甘油醇磷脂的净电荷 磷脂分子中有极性头和非极性尾磷脂分

11、子中有极性头和非极性尾 凡分子中含有极性基和非极性基的化合凡分子中含有极性基和非极性基的化合物称两亲化合物（物称两亲化合物（amphipathicamphipathic compound compound）非极非极性，不易溶于水性，不易溶于水称称非极性尾非极性尾极极性，易溶于水性，易溶于水称称极性头极性头极性醇 水解水解 甘油醇磷脂可被酸、碱或酶水解甘油醇磷脂可被酸、碱或酶水解 甘油醇磷脂甘油醇磷脂 脂酸脂酸 甘油磷酸甘油磷酸 X 基团基团H+或或OH-磷酸单酯酶磷酸单酯酶甘油甘油 磷酸磷酸酶水解：酶水解：（2 2）几种重要的甘油醇磷脂的结构）几种重要的甘油醇磷脂的结构 磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱（

12、phosphatidyl Choline,PC）：）：也称卵磷脂（也称卵磷脂（lecithin）在在细胞膜细胞膜中含量高；中含量高；胆碱是甲基供体；胆碱是甲基供体；可防止脂肪肝；可防止脂肪肝；乙酰胆碱是神经递质。乙酰胆碱是神经递质。磷脂酰胆碱在磷脂酰胆碱在蛋黄蛋黄和和大大豆豆中含量丰富。中含量丰富。磷脂酰乙醇胺：磷脂酰乙醇胺：（phosphatidylphosphatidyl ethanolamine ethanolamine）也称脑磷脂（也称脑磷脂（cephalincephalin）磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸（phosphatidylphosphatidyl serine serine）：）：

13、也称脑磷脂（也称脑磷脂（cephalincephalin）X:X:丝氨酸丝氨酸HOCH2CHCOOHNH2 在血小板膜中含量高，血小板被激在血小板膜中含量高，血小板被激活时，磷脂酰丝氨酸转向膜外侧，参与活时，磷脂酰丝氨酸转向膜外侧，参与凝血酶原活化。凝血酶原活化。卵磷脂与脑磷脂在体内可互变卵磷脂与脑磷脂在体内可互变 CH2OHCHNH3COO-CO2CH2OHCH2NH3+CH3CH2OHCH2N(CH3)3+-丝丝氨酸氨酸乙醇胺乙醇胺 胆碱胆碱 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇（phosphatidyl inositol）：）：也称肌醇磷脂（也称肌醇磷脂（inositol phosphatide）X:X

14、:肌醇肌醇OHOHOHOHOHOH654321 存在于哺乳动物细胞膜，细胞膜存在于哺乳动物细胞膜，细胞膜含有磷脂酰肌醇含有磷脂酰肌醇-4-单磷酸和单磷酸和-4,5-双磷双磷酸，后者可转化为细胞内信使肌醇酸，后者可转化为细胞内信使肌醇-1,4,5-三磷酸和三磷酸和1,2-二酰甘油。二酰甘油。缩醛磷脂缩醛磷脂（plasmalogenplasmalogen）：）：也称生醛磷脂或磷脂酰缩醛，醚甘油磷脂的一种。也称生醛磷脂或磷脂酰缩醛，醚甘油磷脂的一种。（脂性醛基或称（脂性醛基或称、一不饱和醚基）一不饱和醚基）OCHCHRC C1 1:X:胆碱，胆碱胆碱，胆碱缩醛磷脂缩醛磷脂 乙醇胺，乙醇胺乙醇胺，乙醇

15、胺缩醛磷脂缩醛磷脂 丝氨酸，丝氨酸丝氨酸，丝氨酸缩醛磷脂缩醛磷脂 甘油骨架1位碳连接的是烃基而不是酰基。心磷脂心磷脂（cardio lipid or cardiolipin）：）：也称双磷脂酰甘油（也称双磷脂酰甘油（diphosphatidyl glycerol）2 2鞘氨醇磷脂（鞘氨醇磷脂（phosphosphingolipidphosphosphingolipid）：（1 1）结构：）结构：phospho-鞘磷脂鞘磷脂（2 2）性质：）性质：与甘油醇磷脂的与甘油醇磷脂的不同点不同点 对光及空气皆稳定，可经久不变。对光及空气皆稳定，可经久不变。溶解度：不溶于丙酮、乙醚，而溶于热乙醇溶解度：不

16、溶于丙酮、乙醚，而溶于热乙醇 与甘油醇磷脂的与甘油醇磷脂的相同点相同点 可解离成两性离子型或带电荷的分子可解离成两性离子型或带电荷的分子 两亲化合物两亲化合物组分差别主要是醇不同，此外脂肪酸是与氨基相连。组分差别主要是醇不同，此外脂肪酸是与氨基相连。（二）糖脂（二）糖脂（glycolipidglycolipid）1 1、甘油醇糖脂、甘油醇糖脂 是由二酰甘油与己糖（主要是是由二酰甘油与己糖（主要是GalGal、ManMan、deoxy-Glcdeoxy-Glc等）以糖苷键连接而成。等）以糖苷键连接而成。主要存在：植物叶绿体和微生物质膜中、在主要存在：植物叶绿体和微生物质膜中、在动物的睾丸、精子和

17、神经系统也含量丰富。动物的睾丸、精子和神经系统也含量丰富。糖通过半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。糖通过半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。2 2N-N-酰基鞘氨醇糖脂（神经酰胺糖脂）酰基鞘氨醇糖脂（神经酰胺糖脂）组成：组成：醇（鞘氨醇）、脂酸、糖醇（鞘氨醇）、脂酸、糖 根据糖基的不同，可根据糖基的不同，可分为两大类分为两大类 脑苷脂：脑苷脂：中性鞘糖脂，糖基为半乳糖、葡萄糖等中性鞘糖脂，糖基为半乳糖、葡萄糖等 神经节苷脂：神经节苷脂：酸性鞘糖脂，糖基中除中性糖基外，酸性鞘糖脂，糖基中除中性糖基外，还含唾液酸。还含唾液酸。即神经酰胺的即神经酰胺的1-位羟基被糖基化形成的化合物位羟基被糖基

18、化形成的化合物（1 1）脑苷脂（脑糖脂）（）脑苷脂（脑糖脂）（cerebrosidecerebroside）（2 2）神经节苷脂（神经节糖脂）（）神经节苷脂（神经节糖脂）（gangliosideganglioside）四、固醇四、固醇（sterol）：也称甾醇也称甾醇 （一）固醇的结构（一）固醇的结构 1 1天然固醇的通式天然固醇的通式 固醇是环戊烷多氢菲的衍生物固醇是环戊烷多氢菲的衍生物 CH3HOCH3RABCD1234567891011121314151716CH3HOCH3RABCD1234567891011121314151716CH3HOCH3RABCD12345678910111

19、213141517162 2、-型异构体型异构体 -型固醇型固醇-型固醇型固醇（二）胆固醇（二）胆固醇（cholesterolcholesterol）1 1、分布：、分布：2 2、结构：、结构：在脑、肝、肾在脑、肝、肾和蛋黄中含量很高和蛋黄中含量很高，主要存在于细胞，主要存在于细胞膜。膜。可转化为多种可转化为多种活性物质，血液中活性物质，血液中含量过高会导致动含量过高会导致动脉粥样硬化。脉粥样硬化。3 3、性质、性质 （1 1）物理性质）物理性质 （2 2）化学性质）化学性质 成酯反应成酯反应 加成反应加成反应 CH3CH3RO 氧化反应氧化反应 胆固烯酮胆固烯酮 脱氢反应脱氢反应 CH3CH

20、3RHO787-7-脱氢胆固醇脱氢胆固醇雄性激素雄性激素可的松（激素）可的松（激素）维生素维生素D3胆固醇胆固醇 胆固醇可变为一些重要的化合物胆固醇可变为一些重要的化合物 颜色反应颜色反应 Liebermann-Burchard反应（里伯曼反应（里伯曼-布卡德反应）布卡德反应）胆固醇（氯仿溶液）胆固醇（氯仿溶液）蓝绿色蓝绿色(CH3CO)2O浓浓H2SO4胆固醇（氯仿溶液）胆固醇（氯仿溶液）蓝紫色蓝紫色 浓浓H2SO4Salkowski 反应反应非极性尾非极性尾极性头极性头胆固醇 胆固醇也是两亲分子胆固醇也是两亲分子 （三）麦角固醇（三）麦角固醇（ergosterolergosterol）1 1、结构、结构 ergosterol2 2、性质、性质 CH3CH3HO78CHCHCHCHCHCH3CH32223CH3CH3