1、第十五章第十五章 脂脂 类类 脂类是指存在于生物体内不溶于水，而易溶于有机非 极性溶剂（具有脂溶性），并能被机体利用的有机化合物 。可以用乙醚、氯仿和苯等低极性有机溶剂把它们从细胞 和组织中萃取出来。 分为三大类：简单脂(三酰甘油、蜡); 复合脂(磷脂、 糖脂)和类脂(甾族化合物等)。 三酰甘油(油脂)即甘油的高级脂肪酸酯。习惯上把在常 温下呈固态或半固态的三酰甘油称为脂肪。人体中的脂肪 主要分布于皮下、内脏周围，起热垫和保护垫作用，也是 人体储存能量的一种形式。人饥饿时，50%以上的能量由 脂肪氧化提供，脂肪减少，人变瘦削，故称“可变脂”。 共同的物理性质：不溶于水，易溶于苯、乙醚和氯 仿等
2、低极性有机溶剂。具有脂溶性。 脂类的化学结构有时相差很大，因而化学性质也不 同，但在代谢过程中相互联系密切。 复合脂复合脂和类脂类脂包括 磷脂、糖脂、甾体等， 是构成细胞膜的基本成 分, 在人体中约占体重的 5%，组成较为恒定，称 做“基本脂基本脂”。 第一节第一节 油脂油脂 三酰甘油三酰甘油是1分子甘油与3分子高级脂肪酸形成 的酯，医学上称甘油三酯，俗称油脂。习惯上把常 温下为液体的叫做油(oil)，为固态的叫脂肪(fat)， 油和脂肪统称为油脂。 CH2OCR1 CH OCR2 CH2OCR3 O O O CH2-OH CH -OH CH2-OH O O O R1-COH R2-COH R
3、3-COH + 一、一、 结构、组成和命名结构、组成和命名 Derived from CH2OCR1 CH CH2OCR3 O O O R2CO R1=R2=R3 ：单三酰甘油单三酰甘油 天然油脂是混三酰甘油的混合物混三酰甘油的混合物，也含有少量的 游离脂肪酸、高级醇、高级烃、维生素及色素等。 它没有固定的熔点。自然界存在的混三酰甘油都具混三酰甘油都具 有有L构型构型。 R1、R2、R3不同：混三酰甘油混三酰甘油 (simple triacylglycerol) (mixed triacylglycerol) 三酰甘油的通式三酰甘油的通式 甘油酯的命名甘油酯的命名：“甘油某酸酯甘油某酸酯”或“
4、某脂酰甘油某脂酰甘油” 。若为混甘油酯，要把各脂肪酸的位次用a a、b b、a a标 明。 CH2OC(CH2)16CH3 CH OC(CH2)16CH3 CH2OC(CH2)16CH3 O O O CH2OCC15H31 CH OCC17H35 CH2OC(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3 O O O 甘油三硬脂酸酯酯 或:三硬脂酰甘油甘油 a a b b a a 甘油-a a-软脂酸-b b-硬脂酸-a a-油酸酯 或: a a-软脂酰-b b-硬脂酰-a a-油酰甘油 脂脂 肪肪 酸酸 脂类中的脂肪酸脂肪酸(fatty)是一类具有较长碳 链(一般14-20C)的羧酸。自然界中的脂肪
5、酸大 多以结合成酯键或酰胺键的形式存在于脂类中， 绝大多数是偶碳直链一元羧酸。 基本生物功能：为构成生物膜的脂类（磷 脂和糖脂）提供亲脂性的非极性尾部；为生 物体储存或提供能量。 脂肪酸脂肪酸分类分类 按碳链结构分类按碳链结构分类 脂肪酸脂肪酸 饱和脂酸酸：饱和脂酸酸：月桂酸 软脂酸 硬脂酸 不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸 单烯脂肪酸单烯脂肪酸 （含一个双键）（含一个双键） 多烯脂肪酸多烯脂肪酸 （含多个双键）（含多个双键） 油酸 亚油酸 命名 俗名、系统命名 月桂酸月桂酸 (lauric acid) CH3(CH2)10COOHCH3(CH2)16COOH 硬脂酸硬脂酸(stearic acid)
6、 系统命名:与一元羧酸的系统命名基本相 同，不同点是脂肪酸的碳原子有三种编码体系， 并且可用简写符号表示。 1 1 2 3 2 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8 9 10 11 128 9 10 11 12 HOOC-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 希腊字母 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 编码体系编码体系:编号从羧基碳原子开始(系统命名法常用)。 编码体系编码体系：编号从甲基碳原子开始。 希腊字母编号希腊字母编号：同羧酸。末端甲基碳称为碳原子。 简写符号原则：用阿拉伯数字写出脂肪酸碳原子的 总数，然后在冒号后写出双键的数目，最后
7、在或右 上角标出双键的位置（和几何构型）。 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 CH3(CH2)16COOH 俗名俗名: : 棕榈油酸 编码体系命名编码体系命名: : 编码体系命名：编码体系命名： 十六碳酸 十八碳酸 例： CH3(CH2)14COOH 软脂酸(棕榈酸) 俗名俗名 简写符号简写符号 16:0 硬脂酸 18:0 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH 16 10 9 1 1 7 8 16 9十六碳烯酸 简写符号简写符号： 16:116:19 9 7 7十六碳烯酸 十六碳烯酸 简写符号：简写符号： 16:116:1 7 7 *不饱和脂肪酸按不饱和脂肪酸按
8、体系分类体系分类 族族 母体脂肪酸名称母体脂肪酸名称 族族 母体脂肪酸名称母体脂肪酸名称 7 棕榈油酸棕榈油酸 6 亚油酸亚油酸 9 油酸油酸 3 -亚麻酸亚麻酸 族内的不饱和脂肪酸均可以本族的母体脂肪酸为原 料在体内衍生，而不同族的脂肪酸不能在体内相互转化。 6 和3族的母体化合物在人体内不能自身合 成，只能从食物中获得. 族名：根据各族母体脂肪酸从甲基碳数起的第1 个双键位置数命名。 脂类中重要的饱和脂肪酸脂类中重要的饱和脂肪酸 软脂酸(16：0) CH3(CH2)14CO2H 硬脂酸(18：0) CH3(CH2)16CO2H 月桂酸(12：0) CH3(CH2)10CO2H 名名 称称
9、结结 构构 式式 油酸 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO2H 9十八碳烯酸 （18：16） 亚油酸 CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6CO2H 9,12十八碳二烯酸 （18：26,9） 亚麻酸 CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7CO2H 9,12,15十八碳三烯酸 （18：33,6,9） 脂类中重要的不饱和脂肪酸脂类中重要的不饱和脂肪酸 亚麻酸 CH3(CH2)4(CH=CHCH2)3(CH2)3COOH 6,9,12十八碳三烯酸 (18:36,9,12) 名名 称称 结结 构构 式式 花生四烯酸 CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2CO2H
10、 5,8,11,14二十碳四烯酸（20:46,9,12,15) 脂类中重要的不饱和脂肪酸(续) EPA CH3CH2(CH=CHCH2)5(CH2)2COOH 5,8,11,14,17二十碳五烯酸 （20:53,6,9,12,15) DHA CH3CH2(CH=CHCH2)6CH2COOH 4,7,10,13,16,19二十二碳六烯酸（22:63,6,9,12,15,18) 名名 称称 结结 构构 式式 亚油酸亚油酸 、-亚麻酸亚麻酸 人体内不能自身 合成,只能从食物中获得，故称为必需脂 肪酸。花生四烯酸花生四烯酸也可称为必需脂肪酸， 因为人体自身合成的数量不能完全满足 生理需要，还需要从食物
11、中供给。 2). 双键顺式、非共轭。双键之间一般由1 个-CH2-隔开。 *脂肪酸的共性脂肪酸的共性 1). 碳链直链、偶碳(一般含1420C) 3). 熔点：多烯脂肪酸 6 的油脂不 能食用。 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酸值酸值（acid number）表示。 皂化值皂化值、碘值碘值及酸值酸值是油脂分析中三个重要理化 指标，我国药典对药用油脂的皂化值、碘值和酸值都 有一定的严格要求。 第二节第二节 磷脂磷脂 一、一、甘油甘油磷脂磷脂(phospholipid) 磷脂是含有磷酸二酯键的脂类。分为甘油磷脂甘油磷脂和鞘磷鞘磷 脂脂（又叫神经磷脂）2
12、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。 O CH2OCR1 CH CH2OPOH OH O a a b b * * a a 磷脂酸磷脂酸 HO-R 甘油磷脂甘油磷脂可看做磷脂酸磷脂酸的衍生物。 R2CO O | 磷脂酸中的磷酸部 分，再与HO-R脱 水形成甘油磷脂甘油磷脂。 1甘油磷脂的组成、结构和命名甘油磷脂的组成、结构和命名 天然存在的为L-磷脂酸磷脂酸 CH2 -COO - R1 R2-COO-CH CH2 O POR OH O 1 2 * 3 R1 常为饱和脂肪 酸如C16，C18 R2 常为不饱和脂肪 酸如花生四烯酸 C2是手性碳原子，可形成一对对映体。是
13、手性碳原子，可形成一对对映体。 自然界中得到的都属于自然界中得到的都属于R构型（构型（L-甘油磷脂）。甘油磷脂）。 甘油磷脂的结构通式甘油磷脂的结构通式 甘油磷脂中甘油磷脂中R基团的不同，种类也不同。基团的不同，种类也不同。 R= -CH2CH2-N(CH3)2 OH 卵磷脂(磷脂酰胆碱) + - + - HO-CH2CH2-N(CH3)3 OH （胆 碱） R= CH2CH2-NH2 脑磷脂(磷脂酰乙醇胺) HOCH2CH2-NH2 (乙醇胺) 胆碱、胆碱、乙醇胺等分子中的醇羟基分别与磷脂酸中 的磷酸基以磷酸酯键相结合构成三种最重要的甘油磷 脂。 2.卵磷脂卵磷脂(-卵磷脂卵磷脂) CH2
14、-OOC - R1 R2-COO-CH CH2 O PO O O CH2CH2-N(CH3)3 + - 物理性质：不溶于水及丙酮，物理性质：不溶于水及丙酮，溶于乙溶于乙 醇醇、乙醚、氯仿中。、乙醚、氯仿中。 3. 脑磷脂脑磷脂 CH2 -OOC - R1 R2-COO-CH CH2 O PO O O CH2CH2-NH3 + - 物理性质：不溶于丙酮，物理性质：不溶于丙酮，难溶于乙醇难溶于乙醇、能溶、能溶 于乙醚。于乙醚。 -P-O-CH2CH2-N(CH3)3 O H OH- CO2-CH2 CO2-CH CH2O O + 非极性端 疏水端，亲油端 磷脂分子中同时具有疏水基疏水基和亲水基亲水
15、基。正是由于这种 特点，使得磷脂类化合物在细胞中起着重要的生理作用。 - 极性端 疏油端，亲水端 H-OH 甘油磷脂的分子模型 甘油磷脂分子中，磷酸残基上未酯化的羟基具有酸性， 在有碱性的氨基的存在下可以形成内盐，所以甘油磷脂通常 以偶极离子形式存在：( (以以 - -卵磷脂为例卵磷脂为例) ) 如何鉴别如何鉴别卵磷脂和脑磷脂？卵磷脂和脑磷脂？ -卵磷脂卵磷脂 -脑磷脂脑磷脂 + 冷乙醇冷乙醇 溶解溶解 不溶不溶 三、磷脂与细胞膜三、磷脂与细胞膜 （简介）（简介） 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，能量转换和信息传递。 细胞膜呈710n
16、m厚的薄片结构。化学成分为脂类 (主要为甘油磷脂)、蛋白质和少量的糖。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？流体镶嵌模型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 的骨架，其中镶嵌着可以移动的球形蛋白质。 细胞膜的流体镶嵌模型 protein H2O H2O 细胞膜的功能与细胞膜的流动性密切 相关，而其流动性受多方面因素的影响： 1.磷脂分子中脂肪酸链长度与不饱和程度: 饱 和度越大或碳链越长，膜的流动性越小； 2.卵磷脂和鞘磷脂在膜中含量比：鞘磷脂的 粘度比卵磷脂大6倍，鞘
17、磷脂含量高则流动性低； 3.与胆固醇有关：胆固醇可调节膜的流动性； 4、随环境的温度而波动。 第三节第三节 甾族化合物甾族化合物(steroid) 甾族化合物甾族化合物也称为类固醇化合物。 环戊烷并环戊烷并 氢化菲氢化菲 A B C D 一、甾族化合物的基本结构一、甾族化合物的基本结构 R (甾甾体体) 角角 甲甲 基基 甾族化合物的立体结构甾族化合物的立体结构 甾族化合物骨架中环与环之间的稠合方式与十氢甾族化合物骨架中环与环之间的稠合方式与十氢 化萘相似。化萘相似。 十氢化萘的两种异构体：十氢化萘的两种异构体： 顺顺-十氢化萘十氢化萘 反反-十氢化萘十氢化萘 天然的甾族化合物中，天然的甾族化
18、合物中，B环和环和C 环之间总是环之间总是反反式稠合式稠合 C环和环和D 环之间几乎环之间几乎反反式稠合式稠合 （强心苷元除外）（强心苷元除外） A环和环和B 环之间可以环之间可以顺顺式也可以式也可以反反式稠合式稠合 稠合以后甾环碳架上所连的原子或基团在空间有稠合以后甾环碳架上所连的原子或基团在空间有 不同的取向，其构型规定如下：不同的取向，其构型规定如下：( (角甲基位于稠环的上角甲基位于稠环的上 方，用作其它取代基构型的参考标准。方，用作其它取代基构型的参考标准。) ) a a-构型构型：与角甲基在环平面异侧的取代基称为：与角甲基在环平面异侧的取代基称为a a-构型，用虚线表示。构型，用虚
19、线表示。 即基团位于环平面下方。即基团位于环平面下方。 b b-构型构型：与角甲基在环平面同侧的取代基称为：与角甲基在环平面同侧的取代基称为b b -构型，用实线表示。构型，用实线表示。 即基团位于环平面上方。即基团位于环平面上方。 构型不确定者构型不确定者：用波浪线相连。以：用波浪线相连。以 （读音（读音ksai）表示。）表示。 根据根据C5构型的不同，甾族化合物可分为构型的不同，甾族化合物可分为5a a 系和系和 5b b 系。系。 1. 5a a 系：系：A/B、B/C、C/D环之间都是反式并联环之间都是反式并联 (C5-H与C10-CH3在环平面异侧) CH 3 CH 3 R HH H
20、 CH3 CH3 R H 2. 5b b 系：系：A/B顺式并联、顺式并联、B/C、C/D反式并联反式并联 (C5-H与C10-CH3在环平面同侧) CH3 CH3 R HH H CH3 CH3 R H R C-17 侧链侧链 1. 810C脂肪烃：甾醇类 2. 戊 酸： 胆甾酸类 3. 02C： 甾体激素 二二. 甾醇类甾醇类 1. 胆固醇胆固醇（胆甾醇胆甾醇）(cholesterol): HO 3 H Cholesterol C27H46O 结构特点：C-3有b b-OH。 动物甾醇动物甾醇在C-17上连有1个含C8的侧链， 植物甾醇植物甾醇C-17上的侧链含810个C。 结构特点： C-
21、3有b b-OH， C-5与与C-6之间有碳碳双键之间有碳碳双键 C-17连着一个连着一个8碳原子的碳原子的 烷基侧链烷基侧链。 李伯曼布查反应：溶解于氯仿溶液中的胆 固醇，它与乙酸酐和浓硫酸作用，先产生浅红 色，后变为蓝紫色，最后变为绿色。（绿色的深 浅与胆固醇的含量成正比关系，临床上检验血液 中的胆固醇含量常用的比色法就是据此原理） 三三. 胆甾酸胆甾酸 (cholic acid) HO 3 OH OH CO2H 12 7 17 胆酸(3a, 7a,12a,5b) 结构特点：5b-系， C-3 a a- -OH，C-17侧链为戊酸。 胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸和石胆酸等存在于 动物胆汁中，
22、它们都属于5-系甾族化合物，并且分 子结构中都含羧基，故总称为胆甾酸。 胆甾酸在胆汁中多与甘氨酸或牛磺酸通过酰胺键结合: HO OH OH CO-NH-CH2CO2H 甘氨胆酸甘氨胆酸（glycocholic acid） 这些结合胆甾酸总称为胆汁酸胆汁酸，在胆汁中多以钠盐或 钾盐形式存在(称为胆汁酸盐胆汁酸盐，胆盐胆盐), 其结构中既有亲水基 和又有疏水基(甾环)，其生理作用是使油脂乳化，以助消 化吸收；其次是抑制胆汁中胆甾醇的析出。 HO OH OH CONHCH2CH2SO3H 牛磺胆酸牛磺胆酸(taurocholic acid) 本本 1. 三酰甘油 （油脂是混三酰甘油的混合物，无固 定的熔点 ） 组成：甘油与脂肪酸形成的酯 性质：水解(皂化值)；加成(碘值)；酸败(酸值) 2.脂肪酸 结构特征：直链偶碳、顺式非共轭C=C 命名：俗名、希腊字母编号（系统命名） 必需脂肪酸 3. 磷脂（母体磷脂酸） - -卵磷脂、卵磷脂、 - -脑磷脂的结构及它们的鉴别。脑磷脂的结构及它们的鉴别。 4. 甾族化合物 基本骨架、立体结构 胆固醇和胆酸的结构 章章 要要 点点 作业作业 P218 4, 9, 11. THE ENDTHE END
