生物化学辅导班讲义第二章脂类Word版

如果你有问题可以发邮件到wopop123@ 我们免费给你答疑第二章 脂 质一、本章结构简图二、学习内容及考点分析第一节 概述一、 脂类（lipids ）脂类：泛指不溶于水，易溶于有机溶剂的各类生物分子。

组成：脂类都含有碳、氢、氧元素，有的还含有氮和磷。

化学本质：脂肪酸+醇 形成的酯及其衍生物。

母体--长链或稠环脂肪烃分子。

脂类分子中没有极性基团的称为非极性脂；有极性基团的称为极性脂。

极性脂的主体是脂溶性的，其中的部分结构是水溶性的。

共性：不溶于水，而易溶于非极性溶剂如乙醚、氯仿、苯等。

二、分类1. 单纯脂 单纯脂是脂肪酸与醇结合成的酯，没有极性基团，是非极性脂，又称中性脂。

三酰甘油、胆固醇酯、蜡等都是单纯脂。

蜡是由长链脂肪酸和长链一元醇形成的酯。

2. 复合脂 复合脂又称类脂，是除脂肪酸和醇外还含有磷酸等非脂成分的脂类。

复合脂含有极性基团，是极性脂。

磷脂和糖脂属于主要的复合脂。

3. 衍生脂 单纯脂和复合脂的衍生产物。

（1）取代烃：脂肪酸及其碱性盐衍生脂质：萜，类固醇及其衍生物复合脂质：脂肪酸+醇+非脂分子 磷脂：甘油磷脂和鞘磷脂 糖脂：鞘糖脂单纯脂质 蜡：长链脂肪酸+长链醇（固醇）三酰甘油（甘油三酯） 分类 饱和度：饱和/不饱和 营养角度：必需/非必需 结构特点 理化性质：溶解度、熔点；皂化、乳化 脂肪酸 甘油 :物质运输；能量转换；信息识别与传递 结构 结构模型:流动镶嵌模型 化学组成：蛋白质（包括酶）+ 脂质（主要磷脂）+ 糖及少量水金属离子 结构特点 膜分子间作用力：静电力，疏水作用，范德华力。

膜组分不对称分布 磷脂双层 生物膜流动性（2）萜类：天然色素、香精油、天然橡胶（3）固醇类：固醇（甾醇、性激素、肾上腺皮质激素）（4）其他脂类：维生素A、D、E、K，脂多糖，脂蛋白等非皂化脂不能被碱水解生成皂，称为非皂化脂。

包括类固醇和萜类（二者一般不含脂肪酸）。

类固醇又称甾醇，是以环戊烷多氢菲为母核的一种脂类。

胆固醇是人体内最重要的类固醇，它因有羟基而属于极性脂。

萜类是异戊二烯聚合物，前列腺素是二十碳酸衍生物。

4.结合脂类脂与糖或蛋白质结合，形成糖脂和脂蛋白。

三、生物学功能（一）供能贮能：三酰甘油是储备能源三酰甘油主要分布在皮下、胸腔、腹腔、肌肉、骨髓等处的脂肪组织中，是储备能源的主要形式。

三酰甘油作为能源储备有以下优点：1.可大量储存在三大类能源物质中，只有三酰甘油能大量储备。

体内糖原的储量少（不到体重的1％），储存期短（不到半天），而三酰甘油储量可高达体重的10－20％以上，并可长期储存。

2.功能效率高由于脂肪酸的还原态远高于其他燃料分子，所以体内氧化三酰甘油功能价值可高达37kJ/g，而氧化糖和蛋白质分别只有17 kJ/g。

3.占空间少可以无水状态存在。

而1克糖原可以结合2克水，所以1克无水的脂肪储存的能量是1克水合的糖原的6倍多。

4.还有绝缘保温、缓冲压力、减轻摩擦振动等保护功能。

（二）构成体质：生物膜骨架；主要是磷脂和胆固醇具有此功用。

极性脂参与生物膜的构成，磷脂、糖脂、胆固醇等极性脂是构成人体生物膜的主要成分。

他们构成生物膜的水不溶性液态基质，规定了生物膜的基本特性。

膜的屏障、融合、绝缘、脂溶性分子的通透性等功能都是膜脂特性的表现，膜脂还给各种膜蛋白提供功能所必须的微环境。

脂类作为细胞表面物质，与细胞的识别、种特异性和组织免疫等有密切关系。

（三）生物活性物质：协助脂溶性维生素的吸收，提供必需脂肪酸。

1.有些脂类及其衍生物具有重要生物活性肾上腺皮质激素和性激素的本质是类固醇；各种脂溶性维生素也是不可皂化脂；介导激素调节作用的第二信使有的也是脂类，如二酰甘油、肌醇磷脂等；前列腺素、血栓素、白三烯等具有广泛调节活性的分子是20碳酸衍生物。

2.有些脂类是生物表面活性剂磷脂、胆汁酸等双溶性分子（或离子），能定向排列在水－脂或水－空气两相界面，有降低水的表面张力的功能，是良好的生物表面活性剂。

例如：肺泡细胞分泌的磷脂覆盖在肺泡壁表面，能通过降低肺泡壁表面水膜的表面张力，防止肺泡在呼吸中萎陷。

缺少这些磷脂时，可造成呼吸窘迫综合征，患儿在呼吸后必须用力扩胸增大胸内负压，使肺泡重新充气。

胆汁酸作为表面活性剂，可乳化食物中脂类，促进脂类的消化吸收。

3.作为溶剂一些脂溶性的维生素和激素都是溶解在脂类物质中才能被吸收，他们在体内的运输也需要溶解在脂类中。

如维生素A、E、K、性激素等都是如此。

第二节单纯脂一、脂肪酸（一）特性长烃链（尾）+ 羧基（头）动植物中的脂肪酸比较简单，都是直链的，可含有多至六个双键，而细菌的脂肪酸最多只有一个双键。

细菌的脂肪酸比较复杂，可有支链或含有环丙烷环，如结核酸就是饱和支链脂肪酸。

植物中可能含有三键、环氧基及环丙烯基等。

1.人体及高等动物体内的脂肪酸有以下特点：（1）由偶数碳原子构成的一元酸，最多见的是C16、C18、C22等长链脂肪酸。

单不饱和脂肪酸的双键多在第9位,第2和第3个双键多在第12和第15位；（2）碳链无分支。

（3）分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。

不饱和脂肪酸的双键都呈顺式构型，有多个双键的脂肪酸称为高度不饱和脂肪酸或多不饱和脂肪酸。

相邻双键之间都插入亚甲基，不构成共轭体系。

（二）分类和命名1.脂肪酸的俗名、系统名和缩写脂肪酸的俗名主要反映其来源和特点。

系统名反映其碳原子数目、双键数和位置。

如：硬脂酸的系统名是十八烷酸，用18：0表示，其中“18”表示碳链长度，“0”表示无双键；油酸是十八碳烯酸，用18：1表示，“1”表示有一个双键。

反油酸用18：1Δ9,trans表示。

2.双键的定位双键位置的表示方法有两种，原来用Δ编号系统，近来又规定了ω或(n)编号系统。

前者按碳原子的系统序数（从羧基端数起），用双键羧基侧碳原子的序数给双键定位。

后者采用碳原子的倒数序数（从甲基端数起），用双键甲基侧碳原子的（倒数）序数给双键定位。

这样可将脂肪酸分为代谢相关的4组，即ω3、ω6、ω7、ω9，在哺乳动物体内脂肪酸只能由该族母体衍生而来，各族母体分别是软油酸（16：1，ω7）、油酸（18：1，ω9）、亚油酸（18：2，ω6）和α亚麻酸（18：3，ω3）3.必需脂肪酸哺乳动物体内能合成饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸，不能合成多不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸等。

习惯上把维持哺乳动物正常生长所必需的而体内又不能合成的脂肪酸称为必需脂肪酸。

ω3和ω6是两个不同的多不饱和脂肪酸。

（1）ω6家族：亚油酸(ω－6PUFA）→γ亚麻酸→花生四烯酸ω-6家族可降低血清胆固醇,（2）ω-3家族：PUFA α－亚麻酸（ω－3PUFA）→二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）ω-3家族可显著降低血清甘油三酯，防治神经、视觉和心脏疾病，人类可能缺乏ω-3家族PUFA。

EPA(20碳五稀酸）和DHA（22碳六稀酸）有保健价值。

（三）理化性质1.物理性质：取决于烃链的长度和不饱和度。

溶解度：与烃链的长度有关，链长则在水中的溶解度低熔点：与双键数目、顺反有关，多则熔点低，顺式低2.化学性质：氧化,加成等化学反应。

腐败和过氧化皂化反应动植物油脂在氢氧化钠（钾）作用下水解生成的脂肪酸盐乳化作用脂肪酸盐、胆汁酸盐、SDS脂肪酸常见的反应有两个：（1）活化硫酰化，生成脂酰辅酶A。

这是脂肪酸的活性形式。

（2）不饱和脂肪酸的双键可以氧化，生成过氧化物，最后产生自由基。

对人体有害。

二、油脂（一）油脂的结构油脂是由一分子甘油与1-3分子脂肪酸所形成的酯。

根据脂肪酸数量，可分为单酰甘油、二酰甘油和三酰甘油（也称为甘油三酯）。

前两者在自然界中存在极少，而三酰甘油是脂类中含量最丰富的一类。

通常所说的油脂就是指三酰甘油。

若三个脂肪酸相同，则称简单三酰甘油，命名时称三某脂酰甘油，如三硬脂酰甘油，三油酰甘油等。

如三个脂肪酸不同，则称为混合三酰甘油，命名时以α、β和α’分别表示不同脂肪酸的位置。

天然油脂多数是多种混合三酰甘油的混合物，简单三酰甘油极少，仅橄榄油中含三油酰甘油较多，约占70％。

（二）油脂的性质1.物理性质油脂一般无色、无味、无臭，呈中性。

天然油脂因含杂质而常具有颜色和气味。

油脂比重小于1，不溶于水而溶于有机溶剂（丁酸酯可溶）。

在乳化剂如胆汁酸、肥皂等存在的情况下，油脂能在水中形成乳浊液。

在人体和动物的消化道内，胆汁酸盐使油脂乳化形成乳糜微粒，有利于油脂的消化吸收。

因为不饱和脂肪酸的熔点比相应的饱和脂肪酸低，所以一般三酰甘油中，不饱和脂肪酸含量较高者在室温时为液态，俗称油（如棉籽油达75％）。

而饱和脂肪酸含量高的三酰甘油在室温时通常为固态，俗称脂（如牛脂中达60－70％）。

天然油脂都是多种油脂的混合物，没有固定的熔点和沸点，通常简称为油脂。

硬脂酸熔点为70℃，油酸熔点为14℃。

相应的，三硬脂酸甘油酯的熔点是60℃，而三油酸甘油酯的熔点是0℃。

如油脂中1，3位的脂肪酸不同，则具有旋光性，一般按照L-型甘油醛的衍生物命名。

油脂是脂肪酸的储备和运输形式，也是生物体内的重要溶剂，许多物质是溶于其中而被吸收和运输的，如各种脂溶性维生素(A、D、E、K)、芳香油、固醇和某些激素等。

2.化学性质油脂的化学性质与组成它的脂肪酸、甘油以及酯键有关。

(1)水解和皂化油脂能在酸、碱、蒸汽及脂酶的作用下水解，生成甘油和脂肪酸。

用碱水解时，生成的是甘油和脂肪酸盐。

脂肪酸的钠盐和钾盐即就是肥皂。

因此把油脂的碱水解称为皂化。

皂化值：1克油脂完全皂化所需的氢氧化钾的毫克数。

根据皂化值的大小可以判断油脂中所含脂肪酸的平均分子量。

皂化值越大，平均分子量越小,链越短。

式中56是KOH的分子量，因为三酰甘油中含三个脂肪酸，所以乘以3。

(2)加成反应含不饱和脂肪酸的油脂，分子中的C=C双键可以与氢、卤素等进行加成反应。

氢化：在高温、高压和金属镍催化下，C=C双键与氢发生加成反应，转化为饱和脂肪酸。

氢化的结果使液态的油变成半固态的脂，所以常称为“油脂的硬化”。

人造黄油的主要成分就是氢化的植物油。

某些高级糕点的松脆油也是适当加氢硬化的植物油。

棉籽油氢化后形成奶油。

油容易酸败，不利于运输，海产的油脂有臭味，氢化也可解决这些问题。

卤化：卤素中的溴、碘可与双键加成，生成饱和的卤化脂，这种作用称为卤化。

通常把100克油脂所能吸收的碘的克数称为碘值。

碘值大，双键多，不饱和程度高。

由于碘和碳－碳双键的加成反应较慢，所以在实际测定中，常用溴化碘或氯化碘代替碘，其中的溴或氯原子能使碘活化。

碘值大于130的称为干性油，小于100的为非干性油，介于二者之间的称半干性油。

会腐败产生难闻的臭味，这种变化称为酸败。

酸败是由空气中氧、水分或霉菌的作用而引起的。

光可加速这个反应。

酸败的化学本质是油脂自动氧化生成挥发性醛、酮、酸, 低分子量的脂肪酸（如丁酸）、醛和酮常有刺激性酸臭味。