第2章 脂质化学(1)
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第2章 脂质
△编码体系 ω编码体系 编码体系 CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOH 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
亚麻酸 18:3ω3, 6, 9ω3 156 12
ω9
9 ∆
HO
C O
C H2
H2C OH HC OH C OH H2
H2O
脂肪酸1 脂肪酸
H2 C C O C H2 C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C CH3
H2O
H2C O HO CH C OH H2
单酯酰甘油
国际生物化学命名委员会推荐采用立 体专一编号或称sn-系统
H2C OH HC OH C OH H2
α β
α
手性原中心。 β碳——手性原中心。S-原 手性原中心 sn系统实际上是把 ，R-原sn系统实际上是把 甘油的手性β碳都看成是L 甘油的手性β碳都看成是L型的。 型的。
三酰甘油脂又称油脂，常温下为液态的油脂称为油，为固态 三酰甘油脂又称油脂，常温下为液态的油脂称为油， 的称为脂或脂肪。植物性三酰甘油脂多为油，动物多为脂。 的称为脂或脂肪。植物性三酰甘油脂多为油，动物多为脂。 生物体内含量最为丰富的脂类物质 3、三酰甘油的理化性质 颜色和气味：无色、无嗅、无味。 颜色和气味：无色、无嗅、无味。天然油脂的颜色来自非油脂物质 。 密度和溶解度：密度小于1 一般在0.91~0.94之间； 0.91~0.94之间 密度和溶解度：密度小于1g/cm3，一般在0.91~0.94之间；不溶于 略溶于低级纯，易溶于乙醚、石油醚、氯仿、 水，略溶于低级纯，易溶于乙醚、石油醚、氯仿、苯。 熔点： 熔点： 化学性质 （1）水解与皂化：在酸、碱或脂酶作用下水解为脂肪酸和甘油。 水解与皂化：在酸、碱或脂酶作用下水解为脂肪酸和甘油。 提问：肥皂是怎么做的？ 提问：肥皂是怎么做的？ 皂化反应— 皂化反应 动植物油脂在氢氧化钠或氢氧化钾作用下水解生成的脂肪酸盐。 动植物油脂在氢氧化钠或氢氧化钾作用下水解生成的脂肪酸盐。 皂化值——皂化1g油脂所需要的KOH mg数。 皂化1 油脂所需要的KOH mg数 皂化值 皂化
亚麻酸 18:3ω3, 6, 9ω3 156 12
ω9
9 ∆
HO
C O
C H2
H2C OH HC OH C OH H2
H2O
脂肪酸1 脂肪酸
H2 C C O C H2 C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C CH3
H2O
H2C O HO CH C OH H2
单酯酰甘油
国际生物化学命名委员会推荐采用立 体专一编号或称sn-系统
H2C OH HC OH C OH H2
α β
α
手性原中心。 β碳——手性原中心。S-原 手性原中心 sn系统实际上是把 ，R-原sn系统实际上是把 甘油的手性β碳都看成是L 甘油的手性β碳都看成是L型的。 型的。
三酰甘油脂又称油脂，常温下为液态的油脂称为油，为固态 三酰甘油脂又称油脂，常温下为液态的油脂称为油， 的称为脂或脂肪。植物性三酰甘油脂多为油，动物多为脂。 的称为脂或脂肪。植物性三酰甘油脂多为油，动物多为脂。 生物体内含量最为丰富的脂类物质 3、三酰甘油的理化性质 颜色和气味：无色、无嗅、无味。 颜色和气味：无色、无嗅、无味。天然油脂的颜色来自非油脂物质 。 密度和溶解度：密度小于1 一般在0.91~0.94之间； 0.91~0.94之间 密度和溶解度：密度小于1g/cm3，一般在0.91~0.94之间；不溶于 略溶于低级纯，易溶于乙醚、石油醚、氯仿、 水，略溶于低级纯，易溶于乙醚、石油醚、氯仿、苯。 熔点： 熔点： 化学性质 （1）水解与皂化：在酸、碱或脂酶作用下水解为脂肪酸和甘油。 水解与皂化：在酸、碱或脂酶作用下水解为脂肪酸和甘油。 提问：肥皂是怎么做的？ 提问：肥皂是怎么做的？ 皂化反应— 皂化反应 动植物油脂在氢氧化钠或氢氧化钾作用下水解生成的脂肪酸盐。 动植物油脂在氢氧化钠或氢氧化钾作用下水解生成的脂肪酸盐。 皂化值——皂化1g油脂所需要的KOH mg数。 皂化1 油脂所需要的KOH mg数 皂化值 皂化
2 脂质
二酰甘油（甘油二酯）
单酰甘油（甘油单酯）
蜡：长链脂肪酸+长链一元醇（或固醇）
三酰甘油
Triglyceride : Animal Fat e.g. butter/lard
O
CH2-O- C
O
CH-O- C
O
CH2-O- C
Triglyceride : Vegetable Oil
e.g. soybean oil
相当于硬脂酸
CH
CH2 OH O
O C R2
鲨肝醇
2,3-烷基醚二酰甘油
O C HO O
CH3
O
(CH2)8CH=CH(CH2)7CH3
相当于油酸
R1
CH
CH2 OH O
O C R2
鲨油醇
2,3-烯基醚二酰甘油
蜡（Wax)
蜡是高级脂肪酸与高级脂肪醇的酯，蜡酯的通式 （RCOOR’）。 蜂蜡是许多高级一元醇酯的混合物，但主要成份是三 十烷醇的软脂酸脂。 毛腊的主要成分为 三羟蜡酸的环醇脂（胆固醇)
• 在高等植物和低温生物以不饱合FA的含量较 高，动物脂肪含饱合FA较多。
• 细菌所含的FA种比高等动植物少的多，约20 多种，绝大多数是饱和FA和单烯酸的各种特 殊异构体的。
气液柱层析
以气体作为流动相，
以液体作为固定相， 样品首先经过气化。 饱和脂肪酸先出来， 不饱和脂肪酸后出来，
碳链短的先出来。
亚油酸和亚麻属于两个不同的的多不饱合脂肪酸 (PUFA)家族：omega-6(ω-6)和omega-3(ω-3)系列。 ω-6和ω-3系列是分别指第一个双键离甲基末端6个碳 和3个碳的 PUFA。 亚油酸是ω-6家族的原初成员，在人和哺乳类体内能 将它转变成γ-亚油酸，并继而延长为花生四烯酸，后者是 维持细胞膜的结构和功能所必需的，也是合成一类生理活 性脂质, 类二十烷化合物的前体。
第二章 脂生物化学
甘油三酯贮存能量和保温
真核细胞中，甘油三酯在水相介质中成 微小油滴状独立结构，作为代谢燃料的 贮藏库，脊椎动物中这些特化的细胞被 称为脂肪细胞(adipcytes或fat cells)。 甘油三酯还贮藏在多种植物的种子中， 提供种子萌发时所需能量及生物合成的 前体物质。
甘油三酯贮存能量和保温
人体必需脂肪酸
亚油酸18:29c,12c ω -6系的原初成员 γ -亚麻酸(18:36c,9c,12c) 花生四烯酸（20:45c,8c,11c,14c） α -亚麻酸18:39c,12c ,15c ω -3系的原初成员 EPA—二十碳五烯酸 （20:55c,8c,11c,14c,17c） DHA—二十二碳六烯（22:64c,7c,10c,13c,16c,19c） 活性脂肪酸存在于鱼油（深海鱼）中。
CH2 O CH2OH CH2OH
2
1
3 1
P OH
OH H C OH C O HO C HO C O H H H OH OH O O 3 3 Sn-甘油-1-磷酸 Sn-甘油-3-磷酸 CH2 O CH2 O P OH CH2 OCH2 O P OH P OH P OH
2
同一物质 Sn-甘油-1-磷酸 Sn-甘油-3-磷酸 Sn-甘油-3-磷酸 Sn-甘油-1-磷酸 L-甘油-3-磷酸 D-甘油-1-磷酸 对映体 L-甘油-1-磷酸
通俗名
系统名 饱
简写 符号 和 脂 肪
结构 酸
熔 点 (℃)
存在
12 14 16 18月桂酸 (肉ຫໍສະໝຸດ 豆 蔻酸 棕榈酸 (软脂酸) 硬脂酸
n-十二酸 n-十四酸 n-十六酸 n-十八酸
12:0 14:0 16:0 18:0
第二章 脂质化学
（3）磷脂的水解
被碱水解 被酸水解 被专一性磷脂酶水解
甘油磷脂在弱碱、强碱和酸的条件下水解
弱、强碱 弱、强碱
酸
（1）弱碱水解产物： 脂肪酸盐和甘油-3-磷酰醇
（2）强碱水解产物： 脂肪酸盐、醇（X-OH）和甘油-3-磷酸
(3)酸：水解磷酸与甘油之间的酯键。
强碱
磷脂酶A1,A2,C,D：专一性水解甘油磷脂的 酯键和磷酸二酯键
(2)膳食中缺乏ω -6PUFA，导致皮肤病变。缺乏ω -3PUFA将 导致神经和视觉疑难症和心脏疾病。
ω-6和 ω-3PUFA的来源：
参见三版P88-91
ω -6PUFA
亚油酸: 植物油（大豆、棉籽、芝麻、花生、玉米胚、葵花籽等） γ -亚麻酸和花生四烯酸: 肉类、玉米胚油或体内由亚油酸合成。
ω -3PUFA
甘油磷脂名称
HO-X的名称
—X的结构
极性头基净电荷
磷脂酸 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰胆碱
—— 胆胺
胆碱
磷脂酰丝氨酸
丝氨酸
磷脂酰甘油
甘油
磷脂酰肌醇
肌醇
H -1
H
心磷脂
磷脂酰甘油
（三）甘油磷脂的一般性质 （1）溶解性：溶于多种有机溶剂，一般不溶于丙酮。 （2）磷脂是两亲脂质，可做乳化剂，在水中能形成双
分层微囊。
R2-C-O-C-H
OH
HO
H
CH2
β-糖苷键
O
1
二、鞘脂
• 鞘脂：不含甘油成分；是由长链的鞘氨醇、脂肪酸、 极性头基（磷酸、胆碱等）组成的脂类
鞘氨醇
脂肪酸
极性头基
神经酰胺：由脂肪酸与鞘氨醇的氨基连接而成。是所 有鞘脂（鞘磷脂，鞘糖脂）的结构母体。
被碱水解 被酸水解 被专一性磷脂酶水解
甘油磷脂在弱碱、强碱和酸的条件下水解
弱、强碱 弱、强碱
酸
（1）弱碱水解产物： 脂肪酸盐和甘油-3-磷酰醇
（2）强碱水解产物： 脂肪酸盐、醇（X-OH）和甘油-3-磷酸
(3)酸：水解磷酸与甘油之间的酯键。
强碱
磷脂酶A1,A2,C,D：专一性水解甘油磷脂的 酯键和磷酸二酯键
(2)膳食中缺乏ω -6PUFA，导致皮肤病变。缺乏ω -3PUFA将 导致神经和视觉疑难症和心脏疾病。
ω-6和 ω-3PUFA的来源：
参见三版P88-91
ω -6PUFA
亚油酸: 植物油（大豆、棉籽、芝麻、花生、玉米胚、葵花籽等） γ -亚麻酸和花生四烯酸: 肉类、玉米胚油或体内由亚油酸合成。
ω -3PUFA
甘油磷脂名称
HO-X的名称
—X的结构
极性头基净电荷
磷脂酸 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰胆碱
—— 胆胺
胆碱
磷脂酰丝氨酸
丝氨酸
磷脂酰甘油
甘油
磷脂酰肌醇
肌醇
H -1
H
心磷脂
磷脂酰甘油
（三）甘油磷脂的一般性质 （1）溶解性：溶于多种有机溶剂，一般不溶于丙酮。 （2）磷脂是两亲脂质，可做乳化剂，在水中能形成双
分层微囊。
R2-C-O-C-H
OH
HO
H
CH2
β-糖苷键
O
1
二、鞘脂
• 鞘脂：不含甘油成分；是由长链的鞘氨醇、脂肪酸、 极性头基（磷酸、胆碱等）组成的脂类
鞘氨醇
脂肪酸
极性头基
神经酰胺：由脂肪酸与鞘氨醇的氨基连接而成。是所 有鞘脂（鞘磷脂，鞘糖脂）的结构母体。
3.脂类-王镜岩生物化学(全)
鞘氨醇磷脂
鞘氨醇糖脂
脑苷脂
CH2OH OH OH OH
半乳糖
O
NH
C
OH
R
R:脂肪酸
O O
CH2 CH CH CH=CH (CH2)12 CH3 神经鞘氨醇
脑苷脂
3. 衍生脂质： 由单纯脂和复合脂质衍生而来或与
之关系密切，但也具有脂质一般性
质的物质。
(1) 取代烃 主要是脂肪酸及其碱性盐(皂)和高 级醇，少量脂肪醛、脂肪胺和烃； (2) 固醇类(甾类) 包括固醇(甾醇)、胆酸，强 心苷、性激素、肾上腺皮质激素； (3) 萜 包括许多天然色素(如胡萝卜素)，香精 油，天然橡胶等； (4) 其他脂质 如维生素A、D、E、K，脂酰 CoA，脂多糖，脂蛋白等。
2. 化学性质
（1）水解与皂化 三酰甘油能在酸、碱或脂酶 (1ipase) 的 作用下水解为脂肪酸和甘油。如果在碱溶 液中水解，产物之一是脂肪酸的盐类 ( 如 钠、钾盐)，俗称皂； 油脂的碱水解作用称皂化作用。 皂化 1g 油脂所需的KOH mg数称为皂化值(价)。 皂化值是三酰甘油中脂肪酸平均链长即三 酰甘油(TG)平均相对分子质量的量度。
二、脂质的生物学作用
在海洋的浮游生物中蜡是代谢 燃料的主要贮存形式。蜡还有 排斥水的作用。脊椎动物的某 些皮肤腺分泌蜡以保护毛发和 皮肤、使之柔韧、润滑并防水。 鸟类，特别是水禽，从它们的 尾羽腺分泌蜡使羽毛能防水。 冬青、杜鹃花和许多热带植物 的叶覆盖着一层蜡以防寄生物 侵袭和水分的过度蒸发。
二、脂质的生物学作用
不饱和脂肪酸熔点比相同链长的饱和脂肪 酸低，并且对相同链长的不饱和脂肪酸， 双键愈多熔点愈低。
必需脂肪酸（essential fatty acid）
第二章 脂质
2. 蜡
•概念：长链脂肪酸和长链一元醇或固醇形成的酯。脂肪酸长度C14-C36， 醇的长度约C16-C30。简单的通式：RCOOR’ •蜡分子含有很弱的极性头部（酰基部分）和非极性尾巴(两条长烃链)， 所以蜡完全不溶于水，其硬度取决于烃链的长度和不饱和度。 •蜡可作为能量储存(例如浮游微生物)、防水、防害虫、化妆品等广泛用 途。
2.2 固醇衍生物——胆汁酸
• 在肝脏中由胆固醇直接转化而来； •是机体内胆固醇的主要代谢产物； •3,7,12位上为α羟基，10及13位上 甲基为β取向，羧基伸向羟基一面，
所以胆汁酸也是两亲分子； •胆汁酸是肠道的去污剂，能乳化 油脂，形成微团，从而便于水溶性 脂酶发挥作用，促进肠道中油脂及 脂溶性维生素的消化吸收。
2. 甘油糖脂
二酰甘油分子3-OH以糖苷键与糖基相连，例如单半乳糖二酰基甘油：
衍生脂类：萜类和类固醇
萜类与类固醇：
•衍生脂类，不含脂肪酸,不可皂化； •重要的活性脂质； •以乙酸为合成前体. 1. 萜类(terpene)
尾
头 头尾相连
尾尾相连
按照异戊二烯数目，萜类分为单萜、倍半萜、双萜等
2. 类固醇（甾类）
2、脂质的分类
① 单纯脂质 ：脂肪酸与醇（甘油醇、高级一元醇）所组成的酯类。 例如： • 三酰甘油：为甘油与3分子脂肪酸结合所成，称脂肪或真脂，也称 中性脂。
• 蜡：高级脂酸与高级一元醇所生成的酯，如虫蜡、蜂蜡等。
② 复合脂质：除了脂肪酸与醇之外，同时含有其他非脂性物质，如 糖、磷酸及含氮碱等。复脂分磷脂与糖脂两大类。
• 氢化、卤化和碘值：
氢化或卤化：油脂中的不饱和脂肪在有催化剂如 Ni 的影响下，其脂肪酸的双 键可与氢或卤素加成反应而成饱和脂，这个作用称氢化或卤化。氢化可将液 态植物油转变成固态脂。 碘值：卤化反应中吸收卤素的量反应不饱和键的多少，通常用碘值表示，即 100g油脂卤化时所能吸收的碘克数。 • 酸败和酸值： 酸败：油脂中的不饱和成分自动氧化后，产生过氧化物进而降解成挥发性酮 、醛、酸的混合物，产生难闻气味，这种现象为酸败。 酸败原因有二：①自动氧化，即空气中的分子氧在常温常压下使油脂氧化产 生过氧化物进而降解成挥发性醛、酮、酸的混合物；②因微生物的作用，把 油脂分解为游离脂肪酸和甘油，产生低级脂肪酸或者酶促产生挥发性低级酮 。故陈腐脂类酸败的原因，大概不外乎水解与氧化。 酸败程度的大小用酸价来表示。酸价就是中和1g脂类的游离脂酸所需的 KOH mg数。
生物化学第2章 脂质
；脂蛋白复合体中蛋白含量越多，复合体的密度越来，反之，脂质愈多密 度越小。以密度增加顺序分为：乳糜微粒、极低密度脂蛋白、中间密度脂
蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白。因此可以通过密度梯度超速离心
方法分离血浆脂蛋白。
第三十八页，编辑于星期一：十六点 三分。
血浆脂蛋白
载脂蛋白
极性外壳层
磷脂 游离胆固醇
载脂蛋白
•两亲分子：极性C3羟基，非极性烷 烃侧链及甾核； •生物学作用：细胞膜的重要组成；
是类固醇激素和胆汁酸的前体；动 脉粥样硬化斑块成分之一；是生理 必需，但过量有害，例如胆结石就 是胆固醇的晶体。
第三十五页，编辑于星期一：十六点 三分。
2.2 固醇衍生物——胆汁酸
• 在肝脏中由胆固醇直接转化而来； •是机体内胆固醇的主要代谢产物； •3,7,12位上为α羟基，10及13位上甲
（三）脂肪酸的理化性质 ➢烃链的长度和不饱和度影响脂肪酸和含脂肪酸化合物的溶解度：
•烃链越长，溶解度越低 ➢烃链的饱和度影响脂肪酸和含脂肪酸化合物的熔点：
例如：室温下，12:0到24:0的饱和脂肪酸为蜡状固体，同样链长的 不饱和脂肪酸则为油状液体。
•不饱和键越多，熔点越低（有序性差，范德华力低） •顺式异构体熔点比反式低
硫酸脑苷脂
唾液酸
神经节苷脂GM1a
第三十页，编辑于星期一：十六点 三分。
2. 甘油糖脂
二酰甘油分子3-OH以糖苷键与糖基相连，例如单半乳糖二酰基甘油。主 要存在于植物界和微生物中。
第三十一页，编辑于星期一：十六点 三分。
衍生脂类：萜类和类固醇
第三十二页，编辑于星期一：十六点 三分。
萜类与类固醇：
磷脂酸的磷酸基进一步被极性醇X-OH 酯化后，形成甘油磷脂。
蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白。因此可以通过密度梯度超速离心
方法分离血浆脂蛋白。
第三十八页，编辑于星期一：十六点 三分。
血浆脂蛋白
载脂蛋白
极性外壳层
磷脂 游离胆固醇
载脂蛋白
•两亲分子：极性C3羟基，非极性烷 烃侧链及甾核； •生物学作用：细胞膜的重要组成；
是类固醇激素和胆汁酸的前体；动 脉粥样硬化斑块成分之一；是生理 必需，但过量有害，例如胆结石就 是胆固醇的晶体。
第三十五页，编辑于星期一：十六点 三分。
2.2 固醇衍生物——胆汁酸
• 在肝脏中由胆固醇直接转化而来； •是机体内胆固醇的主要代谢产物； •3,7,12位上为α羟基，10及13位上甲
（三）脂肪酸的理化性质 ➢烃链的长度和不饱和度影响脂肪酸和含脂肪酸化合物的溶解度：
•烃链越长，溶解度越低 ➢烃链的饱和度影响脂肪酸和含脂肪酸化合物的熔点：
例如：室温下，12:0到24:0的饱和脂肪酸为蜡状固体，同样链长的 不饱和脂肪酸则为油状液体。
•不饱和键越多，熔点越低（有序性差，范德华力低） •顺式异构体熔点比反式低
硫酸脑苷脂
唾液酸
神经节苷脂GM1a
第三十页，编辑于星期一：十六点 三分。
2. 甘油糖脂
二酰甘油分子3-OH以糖苷键与糖基相连，例如单半乳糖二酰基甘油。主 要存在于植物界和微生物中。
第三十一页，编辑于星期一：十六点 三分。
衍生脂类：萜类和类固醇
第三十二页，编辑于星期一：十六点 三分。
萜类与类固醇：
磷脂酸的磷酸基进一步被极性醇X-OH 酯化后，形成甘油磷脂。
第二章脂类化学
4、双磷脂酰甘油（心磷脂）： （1）结构：
心磷脂是由 2 分子磷脂酸与一分子甘油结合 而成的磷脂。是脂质中唯一具有抗原性的。
磷脂酸分子
甘油骨架
磷脂酸分子
• 5、缩醛磷脂：长碳烯醇以醚键与甘 油羟基相连
• 存在于细胞膜，特别是肌肉和神经 细胞的膜中。
pH7时，几种常见的甘油醇磷脂的净电荷
磷脂 磷脂酰胆碱 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇
乙醚、氯份等。 • 甘油是许多化合物的良好溶剂，广泛地用
于化妆品和医药工业。 • 甘油能保持水分，可以作为润湿剂。
第三节
磷脂类
磷脂是分子中含磷的单脂衍生物。 甘油 甘油磷脂类 鞘氨醇 鞘氨醇磷脂类
一、甘油磷脂
（一）通式
组成?
1 2 3
（二）性质 1、两亲分子：亲油、亲水 2、氧化（双键过氧化） 3、水解
• 总结：磷脂类从结构上讲其共性是都含有 磷酸基团，都含有极性的基团。
• 其结构骨架是醇(甘油醇，鞘氨醇)，脂肪酸、 磷酸基团。
第四节 糖脂
• 是含有糖成分的结合脂，主要包括鞘糖脂和甘 油糖脂两类。
（一）鞘氨醇糖脂（神经酰胺糖脂）
组成：鞘氨醇、脂酸、糖
根据糖基的不同，可分为两大类：
1、脑苷脂（脑糖脂）（cerebroside） ： 神经鞘中最为丰富，糖基为中性糖（多数为半 乳糖，少数为葡萄糖）
磷酸基团 -
X基团 + +
+，0
净电荷 0 0 -1 -1
二、鞘磷脂
1、鞘氨醇 有60多种，动物中常见 D—鞘氨醇，植物 中二氢鞘氨醇 和 4—羟二氢鞘氨醇常见。
2、神经酰胺
脂肪酸通过酰胺键与鞘氨醇的-NH2相连， 形成神经酰胺。
第二章 脂类化学
Ⅱ磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸（脑磷脂）
Ⅲ磷脂酰肌醇
Ⅳ心磷脂（双磷脂酰甘油）
• 二、鞘氨醇磷脂 组成：鞘氨醇、脂酸、磷酸与氮碱组成 的脂质。同甘油醇磷脂的组分差异主要是 醇，前者是甘油醇，后者是鞘氨醇且脂酸 与氨基相连。
• 磷脂的特性 1.溶解性：表面活性剂，双亲化合物（亲 油亲水）
氯仿+甲醇是提取磷脂的有效溶剂 2.解离：两性电解质，解离后磷酸基团带 负电，X基团带正电（见X的结构） 3.水解反应：碱解（皂化）、酶解
• 2.3.1、磷脂
复合脂中最重要的一族，磷脂为含磷的单脂衍 生物，分甘油醇磷脂及鞘氨醇磷脂两类。前者 为甘油醇酯衍生物，后者为鞘氨醇酯的衍生物 组成基团：脂肪酸、醇（甘油、鞘氨醇等）、 磷酸、其他基团
一.甘油醇磷脂（磷脂 酰甘油）
1.结构通式
命名：磷脂酰X X为其他基团，通过 磷酸二酯键与甘油连 接。 天然磷脂均为L型构 型。
3.电与热的绝缘体 电绝缘：神经细胞的鞘细胞
热绝缘：冬天保暖，企鹅、北极熊
4.信号传递：类固醇类激素 5.酶的激活剂：卵磷脂激活β-羟丁酸脱氢酶 6.糖基载体：合成糖蛋白时，磷酸多萜醇作为羰甘油脂
定义：高级脂肪酸与甘油，其中甘油三脂就是油脂。 一.脂肪酸： 1.性质 偶数、双键的位置 顺式 • 熔点与结构的关系：链长（长-高），饱不饱和 （饱-高）
三、分类：
脂
糖脂
单脂 油 复脂
蜡
磷脂
单脂：是脂肪酸和醇（包括甘油醇、高级一元醇）脱水缩 合所组成的酯类。
蜡：高级脂肪酸与高级一元醇，幼植物体表覆盖物，
叶面，动物体表覆盖物，蜂蜡。 甘油脂：高级脂肪酸与甘油，最多的脂类，分为油和脂。
复脂：是脂肪酸和醇（包括甘油醇、鞘氨醇）所组成的酯 类及其衍生物的总称。即单纯脂加上磷酸等基团产生的 衍生物。
生物化学 第02章 脂类化学
n 皂化价：完全皂化1克脂肪（油或脂）所消耗的氢氧化钾的 毫克数。
n 皂化价可用于计算该油脂的平均相对分子量。
分子量=1/[(皂化价/1000)/56/3]
单位为克的皂化价
消耗的氢氧化钾的摩尔数 （脂肪酸的摩尔数） 甘油三酯的摩尔数
分子量 = 3 × 56× 1000 皂化值
n250毫克油脂完全皂化时需要47.5毫克KOH， 计算该油脂的平均相对分子量。
规定：
1,3的位置不能交换
n 磷脂酰胆碱（X基团为胆碱） ——卵磷脂
O
O CH2-O-C-R1 R2-C-O-CH O
CH2-O-P-O-CH 2-CH2-N+（CH ）3 3 OH
卵磷脂
如果磷酰胆碱基连接在甘油基的3位碳，则为-型，2位则为-型。
自然界：L--磷脂酰胆碱
n★基本介绍 n“卵磷脂”这个词本身由希腊文“Lekiths” 派生出来，意指“蛋黄”。卵磷脂最初是在蛋 黄中发现，一只鲜蛋黄中约含10％卵磷脂。近 年来卵磷脂被誉为与蛋白质、维生素并列的" 三大营养素"。
液酸
神经酰胺
中性糖 N-乙酰半乳糖胺
神经酰胺
半乳糖 唾液酸
葡萄糖
n 甘油醇糖脂（glycosyl glycerides）—植物糖脂
存在于绿色植物中，称植物糖脂。
n答案：884
2）不饱和双键产生的性质
①氢化（Hydrogenation）（反式脂肪酸） n 油脂中的不饱和键可以在金属镍催化下发生氢化作用。 n 氢化作用通常用于使液体油变成半固体或固体脂肪。
②卤化和碘值 n 卤化作用（Halogenation）：油脂中不饱和键可与卤素 发生加成作用，生成卤代脂。 n碘值（价）：100克油脂所能吸收的碘的克数。 n用碘值表示油脂的不饱和度。
第二章脂质
苯等提取，膜脂可用乙醇或甲醇提取，组织用氯仿：甲醇：水 （1：2：0.8）匀浆，再加入过量水，离心后脂质存在于下相 氯仿层。 （二）脂质的色谱分离
可用硅胶柱层析将脂质分为非极性（氯仿）、极性（丙 酮）、荷电（甲醇）等多个组分，也可以用HPLC或TLC分离 （罗丹明或碘蒸汽显色）。 （三）混合脂肪酸的气液色谱分析
二、脂肪酸
（一） 脂肪酸的种类(见表2-2) 其中棕榈酸（16：0）、硬脂酸（18：0）、棕榈油酸
（16：1 ，△9 ）、油酸（18：1 ，△9 ）、芥子酸（22：1, △13 ）、亚油酸（18：2）、α-亚麻酸（18：3，△9，12， 15 ）、γ-亚麻酸（18：3，△6，9，12）、花生四稀酸（18： 3，△5，8，11，14）、 EPA(20：5 ，△5，8，11，14，17）和DHA (22：6,△4，7，10，13，16，19）等较重要。 （二）天然脂肪酸的结构特点
作业题
1. 第121页第3题； 2. 第121页第4题； 3. 第121页第5题； 4. 第121页第6题； 5. 第121页第8题； 6. 第121页第10题； 7. 第121页第11题； 8. 第121页第13题（答案：40%载脂蛋白，60%脂质）； 9. 第121页第14题；
1.碳原子数多为偶数； 2.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； 3.双键多为顺式,少数为反式。
(三)脂肪酸的理化性质 链长则在水中的溶解度低；双键多则熔点低；顺式异构
体的熔点比反式异构体低；可以发生氧化,加成等化学反应。
(四)脂肪酸盐和乳化作用
脂肪酸盐有亲水部分和疏水部分，可以使脂类形成小滴， 分散到水中，可以作为去污剂使用，也可以用于生化实验， 分离膜蛋白会使蛋白质变性失活。
可用硅胶柱层析将脂质分为非极性（氯仿）、极性（丙 酮）、荷电（甲醇）等多个组分，也可以用HPLC或TLC分离 （罗丹明或碘蒸汽显色）。 （三）混合脂肪酸的气液色谱分析
二、脂肪酸
（一） 脂肪酸的种类(见表2-2) 其中棕榈酸（16：0）、硬脂酸（18：0）、棕榈油酸
（16：1 ，△9 ）、油酸（18：1 ，△9 ）、芥子酸（22：1, △13 ）、亚油酸（18：2）、α-亚麻酸（18：3，△9，12， 15 ）、γ-亚麻酸（18：3，△6，9，12）、花生四稀酸（18： 3，△5，8，11，14）、 EPA(20：5 ，△5，8，11，14，17）和DHA (22：6,△4，7，10，13，16，19）等较重要。 （二）天然脂肪酸的结构特点
作业题
1. 第121页第3题； 2. 第121页第4题； 3. 第121页第5题； 4. 第121页第6题； 5. 第121页第8题； 6. 第121页第10题； 7. 第121页第11题； 8. 第121页第13题（答案：40%载脂蛋白，60%脂质）； 9. 第121页第14题；
1.碳原子数多为偶数； 2.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； 3.双键多为顺式,少数为反式。
(三)脂肪酸的理化性质 链长则在水中的溶解度低；双键多则熔点低；顺式异构
体的熔点比反式异构体低；可以发生氧化,加成等化学反应。
(四)脂肪酸盐和乳化作用
脂肪酸盐有亲水部分和疏水部分，可以使脂类形成小滴， 分散到水中，可以作为去污剂使用，也可以用于生化实验， 分离膜蛋白会使蛋白质变性失活。
第二章-脂质化学
姓名______________学号________________ 成绩_____________第二章脂类化学一、是非题1.自然界中常见的不饱和脂酸多具有反式结构。
2.脂肪的皂化价高表示含低相对分子质量的脂酸少。
3.胆固醇为环状一元醇，不能皂化。
4.脂肪和胆固醇都属脂类化合物，它们的分子中都含有脂肪酸。
5.磷脂和糖脂都属于两亲化合物。
6.在动物组织中大部分脂肪酸以结合形式存在。
7.所有脂类均含有脂酰基。
8.天然存在的甘油磷脂均为D 构型。
9.某些固醇类化合物具有激素功能，对代谢有调节功能。
10.胆汁酸是固醇类化合物的衍生物，是一种重要的乳化剂。
11.顺式和反式油酸均是自然存在的脂肪酸。
12.类固醇类分子中均不含有脂肪酸。
13.构成萜类化合物的基本成分是异戊二烯分子。
14.磷脂酰胆碱是一种中性磷脂。
15.胆固醇是动脉粥样硬化的元凶，血液中胆固醇含量愈低对机体健康愈有利。
16.植物油的必须含量丰富，所以植物油比动物油营养价值高。
二、选择题1.下列有关甘油三酯的叙述，哪一个不正确？（）A.甘油三酯是由一分子甘油与三分子脂肪酸所组成的酯B.任何一个甘油三酯分子总是包含三个相同的脂酰基C.在室温下，甘油三酯可以是固体，也可以是液体D.甘油三酯可以制造肥皂E.甘油三酯在氯仿中是可溶的2.从某天然脂肪水解所得的脂肪酸，其最可能的结构是（）A.B.C.D.E.3.脂肪的碱水解称为（）A.酯化B.还原C.皂化D.氧化E.水解4.下列哪种叙述是正确的? （）A.所有的磷脂分子中都含有甘油基B.脂肪和胆固醇分子中都含有脂酰基C.中性脂肪水解后变成脂肪酸和甘油D.胆固醇酯水解后变成胆固醇和氨基糖E.碳链越长，脂肪酸越易溶解于水5.卵磷脂含有的成分为（）A.酸，甘油，磷酸，乙醇胺B.脂酸，磷酸，胆碱，甘油C.磷酸，脂酸，丝氨酸，甘油D.脂酸，磷酸，胆碱E.脂酸，磷酸，甘油6.关于甘油磷脂的叙述错误的为（）A、在pH7 时卵磷脂和脑磷脂以兼性离子状态存在B、用弱碱水解甘油磷脂可生成脂肪酸盐C、甘油磷脂可用丙酮提取D、将甘油磷脂置于水中，可形成微团结构E、甘油磷脂与鞘磷脂的主要差别在于所含醇基不同7.关于油脂的化学性质的叙述错误的为（）A、油脂的皂化值大时说明所含脂肪酸分子小B、酸值低的油脂其质量也差C、向油脂中加入抗氧化剂是为了除去分子氧D、油脂的乙酰化值大时，其分子中所含的羟基也多E、氢化作用可防止油脂的酸败8.关于固醇类的叙述错误的是（）A、人体内存在的胆石是由胆固醇形成的B、胆固醇可在人体合成也可从食物中摄取C、在紫外线作用下，胆固醇可转变为维生素D2D、人体不能利用豆类中的豆固醇和麦类中的麦固醇E、羊毛脂是脂肪酸和羊毛固醇形成的酯9.神经节苷脂是一种（）类型的物质A、脂蛋白B、糖蛋白C、糖脂D、磷脂10.前列腺素是一种（）A、多肽激素B、寡聚糖C、环羟脂酸D、氨基酸11.下列哪个是脂酸（）A、顺丁烯二酸；B、亚油酸；C、苹果酸；D、琥珀酸；E、柠檬酸12.乳糜微粒、中间密度脂蛋白（IDL）、低密度脂蛋白（LDL）和极低密度脂蛋白（VLDL）都是血清脂蛋白，这些颗粒按密度从低到高排列，正确的次序是（）A、LDL、IDL、VLDL、乳糜微粒B、乳糜微粒、VLDL、LDL、IDLC、VLDL、IDL、LDL、乳糜微粒D、乳糜微粒、VLDL、LDL、IDLE、LDL、VLDL，IDL，乳糜微粒13.生物膜的主要成分是脂和蛋白质，他们主要通过（）键相连。
(整理)02第2章脂质.
第2章脂质一、教学大纲基本要求脂质的结构和功能:1．三脂酰甘油，脂肪酸，三脂酰甘油的理化性质;2．磷脂，甘油磷脂，鞘磷脂;3结合脂，糖脂，脂蛋白;4固醇类化合物，萜类，类固醇，前列腺素。
二、本章知识要点(一) 脂质( lipid) :脂质（也译脂类），是一类不溶于（或低溶于）水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。
按化学组成不同,脂质可分为单纯脂质（simplelipid）、复合脂质（compound lipid）、衍生脂质（derivedlipid）和其它脂质等三大类．按是否可被皂化,脂质分为可皂化脂质（saponifiable lipid）和不可皂化脂质（unsaponifiable lipid）两大类.按脂质在水中和水界面上的行为不同，可分为非极性脂质（nonplar）和极性脂质（polar）两大类。
（二）甘油三脂1．脂肪酸（fatty acid FA）脂肪酸是具有长碳氢链（“尾”）和一个羧基末端（“头”）的有机化合物的总称。
根据碳氢链的饱和程度可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两种，不同脂肪酸之间的主要区别在于烃链的长度（碳原子数目）、双键数目和位置及构型，以及其它取代基团数目和位置。
脂肪酸及由其衍生的脂质的性质与脂肪酸的链长和不饱和程度有密切关系. 饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸具有不同的构象. 必需脂肪酸（essential fatty acid）是指一类维持生命活动所必需的、体内不能合成或合成速度不能满足需要而必须从外界摄取的脂肪酸.必需脂肪酸不仅是多种生物膜的重要成分，而且也是合成一类生理活性脂质－前列腺素，凝血噁烷和白三烯等类二十碳烷化合物的前体.2．甘油三脂又称为三脂酰甘油，由３分子脂肪酸和１分子甘油组成，是脂类中含量最丰富的一类。
由两种或三种不同的脂肪酸组成的，称为混合甘油脂；由同一种脂肪酸组成的称为简单甘油脂。
天然甘油三脂大多数是混合甘油脂。
混合甘油脂具有两种不同的构型（Ｌ－和Ｄ－构型）。
第2章_脂质
H2O
H2 C O HO CH C OH H2
单酯酰甘油
H2 C H2 C C H2 C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C C H2 H2 C CH3 C H2
HO
C O
脂肪酸2
二酯酰甘油
三酯酰甘油
通式
R1=R2=R3 简单三酰甘油 混合三酰甘油
第2章 脂质
一、引言
（一）脂质（lipid）定义
脂肪酸与醇脱水反应形成的酯及其衍生物 共性：不溶于水，而易溶于非极性溶剂如 乙醚、氯仿、苯等。
(二)脂质的分类
I 按化学组成分类
• 单纯脂类 • 复合脂类 • 衍生脂类
单纯脂质
由脂肪酸和醇类所形成的酯
脂酰甘油酯 （最丰富的为甘油三酯<三酰甘油>) 蜡 （含14-36C个碳原子的饱和或不饱和脂肪 酸与含16-30C个碳原子的一元醇所形成的 酯）
亚油酸(ω－6PUFA）→γ亚麻酸→花生四烯酸 α－亚麻酸（ω－3PUFA）→二十碳五烯酸 （EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）
4、类二十碳烷（eicosanoid）
由20碳的多不饱和脂肪酸衍生而来 • 前列腺素 • 凝血恶烷 • 白三烯
局部激素
三、三酰甘油和蜡
（一）酰基甘油（acylglycerol）
胆固醇、豆固醇、麦角固醇、酵母固醇
cholesterol
3、固醇衍生物
八、血浆脂蛋白(lipoprotein）
脂质和蛋白质以非共价键（次级键：疏水键、 范德华引力等）结合形成的复合物。
——与脂的运输有关
载脂蛋白（apolipoprotein，apo） 脱辅基脂蛋白
生物化学第二章 脂类化学(共77张PPT)
在临床上使用SOD外用脂质体霜 剂治疗色斑，取得很大的成功。采 用卵磷脂、胆固醇制备脂质作为 SOD的载体，研究表明SOD活性在 霜剂中可保存6个月以上
2.3 脂肪酸的结构和性质
c,t表构型顺反
e.g. 油酸：顺-十八碳-9-稀酸，18：1△9c，
e.g. 亚油酸（ω-6）：顺，顺-十八碳-9，12-二稀酸，18： 2△9c，12c
动物中的酶只能向羧基端继续去饱和， 所以能合成24烯酸，而不能合成亚油酸 和亚麻酸，植物则向脂肪酸的甲基端继 续去饱和
脂肪酰CoA去饱和酶
电子分别来源于NADPH 和饱和脂肪酸
动物油、椰子油和棕榈油的主要成分是饱和脂肪酸（提供热量），而 多元不饱和脂肪酸的含量很低。心脏病人舍弃动物性饱和油后，可从 植物油中摄取植物性饱和油。（猪油蒙心？）
油：室温下液态 ；脂：室温下固态
甘油三酯的命名
如果所有的 双键都被氢化、饱和了，顺式脂肪酸就变成了饱和脂肪酸。
其中的过氧化物, 继续分解产生低级醛、酮，羧酸和醛或酮的衍生物，这些物质使油脂产生臭味。
3 脂肪酸的结构和性质
皂化值 =
油：室温下液态 ；
十八酸*（硬脂酸） sicaric acid C17H35COOH 70
但是通常只有部分双键被饱和，由于工艺的原因，在氢化 的过程中剩下的双键两头的碳原子的结构发生了 变化，它 们的氢原子由顺式变成了反式。这样，氢化油就含有大量 的反式脂肪酸。
禁用反式脂肪 麦当劳被迫使用健康油
从上个世纪80年代末开始，人们逐渐 认识到氢化植物油对健康的危害实际 上比动物脂肪还要大。这主要是由于 其中的反式脂肪酸引起的，它增加的 心血管疾病的风险。
第二章 脂类的化学
➢脂的分类及生物学功能
2.3 脂肪酸的结构和性质
c,t表构型顺反
e.g. 油酸：顺-十八碳-9-稀酸，18：1△9c，
e.g. 亚油酸（ω-6）：顺，顺-十八碳-9，12-二稀酸，18： 2△9c，12c
动物中的酶只能向羧基端继续去饱和， 所以能合成24烯酸，而不能合成亚油酸 和亚麻酸，植物则向脂肪酸的甲基端继 续去饱和
脂肪酰CoA去饱和酶
电子分别来源于NADPH 和饱和脂肪酸
动物油、椰子油和棕榈油的主要成分是饱和脂肪酸（提供热量），而 多元不饱和脂肪酸的含量很低。心脏病人舍弃动物性饱和油后，可从 植物油中摄取植物性饱和油。（猪油蒙心？）
油：室温下液态 ；脂：室温下固态
甘油三酯的命名
如果所有的 双键都被氢化、饱和了，顺式脂肪酸就变成了饱和脂肪酸。
其中的过氧化物, 继续分解产生低级醛、酮，羧酸和醛或酮的衍生物，这些物质使油脂产生臭味。
3 脂肪酸的结构和性质
皂化值 =
油：室温下液态 ；
十八酸*（硬脂酸） sicaric acid C17H35COOH 70
但是通常只有部分双键被饱和，由于工艺的原因，在氢化 的过程中剩下的双键两头的碳原子的结构发生了 变化，它 们的氢原子由顺式变成了反式。这样，氢化油就含有大量 的反式脂肪酸。
禁用反式脂肪 麦当劳被迫使用健康油
从上个世纪80年代末开始，人们逐渐 认识到氢化植物油对健康的危害实际 上比动物脂肪还要大。这主要是由于 其中的反式脂肪酸引起的，它增加的 心血管疾病的风险。
第二章 脂类的化学
➢脂的分类及生物学功能
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鞘 氨 醇 磷 酯
甘油醇磷酯
鞘磷脂
2.3.2 糖脂 定义:糖通过其半缩醛上的羟基以糖苷键与脂质连结的化合物 2.3.2.1N-酰基鞘氨醇糖脂（神经酰氨糖酯）
脑苷脂
神经节苷脂 含有由几个糖基组成的巨大极性头。神经节苷脂的一个或多个末端糖基是 N-乙酰基神经酸即唾液酸。
2.3.2.2 甘油糖脂
脂质不但化学结构有差异，而且具有不同的生物功能。
2.1.3 脂质的分类
单脂：为脂酸与醇(甘油醇、高级一元醇)所组成的酯类。
脂：一般在室温时为固态，是甘油与3分子脂酸结合所成的三酰甘油，称脂肪或真 脂，也称中性脂。
油：指一般在空温时为液态的脂肪，脂性油。就化学本质来说，脂含较多饱和脂 酸，油含较多不饱和脂酸和低分子脂酸。
2 脂质化学
2.1 脂质的概念和类别
2.1.1存在及其重要性
① 在体内氧化放能，供给机体利用。
②生物体对外界环境的屏障，防止机体热量的散 失。
③是许多组织和器官的保护层。
④帮助食物中脂溶性维生素（A、D、E、K）的吸 收。
⑤生物体内不可缺少的组成成分。
⑥一些不皂化脂类，如类固醇和萜类，是具有维 生
2.2单脂 2.2.1 脂肪（真脂）
上式中R1、R2及R3是脂肪酸的烃链，若相同则称单纯甘油酯；
若不同则称为混合甘油酯。
脂肪酸的种类及命名 1、种类 饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
2、命名
2.2.2 蜡
长链脂肪酸和长链一元醇或固醇形成的酯，而长链是指16或16以上者。 天然蜡是多种蜡酯的混合物，还常含有烃类、二元酸、羟基酸和二元醇的 酯。
蜂蜡是软脂酸(C16)和有26－34个碳的蜡醇形成的酯 。
2.3 复脂 2.3.1磷酯 2.3.1.1甘油醇磷酯 结构为：
甘油取代物的构型
2.3.1.2 鞘氨醇磷酯 鞘脂类具有一个极性头和两个非极性尾，但不含有甘油。
由脂肪酸，鞘氨醇和磷酰胆碱（或磷酰乙醇胺）组成。
鞘氨醇
神经酰胺
素、 激素等生物功能的脂溶性物质。
2.1.2脂质的化学概念
脂质是脂肪酸(C4以上的)和醇[包括甘油醇、鞘氨醇(成称神经醇)、高级一元醇 和固醇]等所组成的酯类及其衍生物。是不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂 （如氯仿、乙醚、丙酮、苯等）中的有机化合物。
生物体含有的脂质主要有脂肪（三酰甘油）、磷脂、糖脂、固醇等。
2.4固醇
2.4.1固醇的核心结构 固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物，由于含 有醇基故命名为固醇。
固醇类（steroid）
环戊烷多氢菲的一元醇及其衍生物
1、结构特点
H2 C
+ H2C CH2
C H2
CH2
环戊烷
菲
环戊烷多氢菲
甾 核
OH
A环
角甲基 R D环
C环 B环
类固醇化合物结构示意图
是 环 戊 烷 多 氢 菲 极性头 的 衍 有αβ型之分
蜡：高级脂酸与高级一元醇所生成的酯，如虫蜡、蜂始等。
复脂 ：脂酸与醇(甘油醇，鞘氨醉2)所生成的酯，同时含有其他非脂性物质，如 糖、磷、酸及氮碱。
磷脂：含磷酸与氮碱的脂类，分甘油醇磷脂和鞘氨醇磷脂两类。鞘氨醇磷脂 不含甘油醇而含鞘氨醇。
糖脂：含糖分子的脂类，由鞘氨醇或甘油醇与脂酸和糖所组成，如脑苷脂和 神经节苷脂。
烷基侧链 甾体核
Байду номын сангаас
雄性激素
胆固醇
可的松（激素 ）
极性头
维生素D
非极性尾 胆固醇
2、胆固醇和非动物固醇
特点：C3核有一β取向的羟基
C17上有烃链
功能：构成生物膜、形成类固醇
胆固醇、豆固醇、麦角固醇、酵母固醇
cholesterol
非动物固醇
脂质及固醇的生物功能 储备能源 极性脂参与生物膜的构成 有些脂类具有重要生物活性（激素） 有些脂类是生物表面活性剂 作为溶剂（脂溶性的维生素和激素） 参与生物的代谢