第二章 脂类(1)
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第二章-生物化学-脂类化学
2.3.1.1 甘油磷脂
甘油磷脂的组成
立体专一编号（Sn）
Sn—二脂酰甘油—3—磷酸
饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸
重 要 的 甘 油 磷 脂
磷脂酸
磷脂酰乙醇胺 乙醇胺
卵磷脂
胆碱
磷脂酰丝氨酸 丝氨酸
磷脂酰肌醇
肌醇
二磷脂酰甘油（心磷脂）
磷脂酰胆碱（phosphatidy choline） ——卵磷脂
O
CH2-O-C-R 1 R2-C-O-CH O + CH2-O-P -O-CH -CH -N （CH 3 ） 3 2 2 OH 卵磷脂
O
L-α-磷脂酰胆碱
★基本介绍
"卵磷脂"这个词本身由希腊文"Lekiths"派生
出来，意指"蛋黄"， 因为卵磷脂最初是在蛋 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"，倍受社会关注，已成为保健品 市场的"黄金产品"。卵磷脂是人体细胞膜的基 本组成部分，细胞膜是细胞的卫士，它决定了 细胞之间能量和信息的传递。人体拥有足够的 卵磷脂，就意味着具有较好的免疫力、代谢力 和生命活力。卵磷脂更多地集中于脑及脑神经 系统、血液循环系统、免疫系统、心、肝、肾 等重要器官中。
原子上的羟基以酯键相连。 是线粒体膜和细菌膜的主要成分，是唯一具有抗原性的磷 脂分子。
缩醛磷脂（plasmalogens）
脂性醛基
存在脑组织和动脉血管，可能有保护血管的作用。
2.3.1.2 鞘氨醇磷脂（sphingomyelin）
CH3(CH2)12-CH=CH-CH-OH NH2-CH CH2-OH 鞘氨醇
生物化学02-脂类
HDL按密度大小又可分为HDL1、HDL2和HDL3。 HDL1又称为HDLc，仅在摄取高胆固醇膳食后才在 血中出现，健康人血浆中主要含HDL2和HDL3。
载脂蛋白：脂质的增溶剂 脂蛋白受体的识别部位（细胞导向）
第六节 萜类和固醇类化合物
统称为类异戊二烯类(isoprenoid)
一、 萜类 P111
19c
★PUFA的研究价值
1、生物膜中多是顺式不饱和脂肪酸： 增加膜流动性 降低膜相变温度，抗寒冷
2、PUFA降低血脂
高脂血症是指血清中胆固醇ＴＣ、甘油三 酯ＴＧ和/或低密度脂蛋白ＬＤＬ过高和/ 或血清高密度脂蛋白ＨＤＬ过低的一种 全身脂代谢异常
化验结果
分升
升 高密度脂蛋白＜０．９毫摩尔／升（３５毫克／分
3、 酵母固醇
麦角固醇，经紫外光照射可转化成维生素D3。
三、 固醇衍生物 1、 胆汁酸
与脂肪酸或其他脂类结合（胆固醇，胡萝卜素）成盐，乳化 肠腔内油脂，增加脂肪酶作用位点，便于油脂消化吸收。
2、 类固醇激素
（1）肾上腺皮质激素（７种） （2）性激素 雄性激素：睾丸酮 雌性激素：雌二醇、黄体酮
主要内容： 脂类的生物学功能 磷脂（甘油磷脂和鞘磷脂）的结构 固醇的结构与功能
④ 化学信号： PIP2 ，前列腺素等 ⑤ 保护功能：动物的脂肪组织，植物的蜡质
第一节 脂肪酸及其衍生物
一、 脂肪酸的结构特点
线形不分支
饱和脂肪酸：
软脂酸（棕榈酸），n-十六酸，16:0
硬脂酸，
n-十八酸，18:0
花生酸，
n-二十酸，20：0
P83 表2-2
不饱和脂肪酸：1-6个双键
油酸：顺-十八碳-9-稀酸，18：1△9c，
载脂蛋白：脂质的增溶剂 脂蛋白受体的识别部位（细胞导向）
第六节 萜类和固醇类化合物
统称为类异戊二烯类(isoprenoid)
一、 萜类 P111
19c
★PUFA的研究价值
1、生物膜中多是顺式不饱和脂肪酸： 增加膜流动性 降低膜相变温度，抗寒冷
2、PUFA降低血脂
高脂血症是指血清中胆固醇ＴＣ、甘油三 酯ＴＧ和/或低密度脂蛋白ＬＤＬ过高和/ 或血清高密度脂蛋白ＨＤＬ过低的一种 全身脂代谢异常
化验结果
分升
升 高密度脂蛋白＜０．９毫摩尔／升（３５毫克／分
3、 酵母固醇
麦角固醇，经紫外光照射可转化成维生素D3。
三、 固醇衍生物 1、 胆汁酸
与脂肪酸或其他脂类结合（胆固醇，胡萝卜素）成盐，乳化 肠腔内油脂，增加脂肪酶作用位点，便于油脂消化吸收。
2、 类固醇激素
（1）肾上腺皮质激素（７种） （2）性激素 雄性激素：睾丸酮 雌性激素：雌二醇、黄体酮
主要内容： 脂类的生物学功能 磷脂（甘油磷脂和鞘磷脂）的结构 固醇的结构与功能
④ 化学信号： PIP2 ，前列腺素等 ⑤ 保护功能：动物的脂肪组织，植物的蜡质
第一节 脂肪酸及其衍生物
一、 脂肪酸的结构特点
线形不分支
饱和脂肪酸：
软脂酸（棕榈酸），n-十六酸，16:0
硬脂酸，
n-十八酸，18:0
花生酸，
n-二十酸，20：0
P83 表2-2
不饱和脂肪酸：1-6个双键
油酸：顺-十八碳-9-稀酸，18：1△9c，
第二章 脂类
第二节 脂肪酸
• 1. 定义和种类：含长烃链的羧酸：饱和、不饱和、多 不饱和脂肪酸。一般不饱和键呈现顺式结构。 • 2. 结构特点：碳骨架线性结构，多偶数碳原子 ☺ 棕榈酸(软脂酸）16:0, 硬脂酸18:0, 油酸18:1∆9c，亚麻 酸18:3∆6c,9c,12c.p83-85 Tab2-2, p86 Fig 2-2 ☺ 物理化学性质：取决于脂肪酸烃链的长度与不饱和度， 如溶解度：越长则越低，熔点：越长越高，不饱和度 越高则越低。 ☺ 脂肪酸的乳化作用：脂肪酸盐具有极性头部，非极性 尾部，两亲化合物，在水中可以乳化脂肪。还有SDS， Triton X-100等。
第五节 糖脂
• 1. 定义：为糖通过半缩醛羟基以糖苷键与脂类相连形 定义： 成的化合物。 成的化合物。 • 2. 分类 鞘糖脂，甘油糖脂和类固醇衍生糖脂 分类:鞘糖脂 鞘糖脂， • 3. 鞘糖脂：指神经酰胺 原子之羟基被糖基化形成 鞘糖脂： 神经酰胺C1原子之羟基被糖基化形成 的糖苷化合物。单糖主要包括： 葡萄糖 半乳糖， 葡萄糖， 的糖苷化合物。单糖主要包括：D-葡萄糖，半乳糖， N-乙酰葡萄糖胺，N-乙酰半乳糖胺，唾液酸等。脂 乙酰葡萄糖胺， 乙酰半乳糖胺 唾液酸等。 乙酰半乳糖胺， 乙酰葡萄糖胺 肪酸以16-24C的饱和或不饱和脂肪酸为主，少量羟基 的饱和或不饱和脂肪酸为主， 肪酸以 的饱和或不饱和脂肪酸为主 脂肪酸。根据是否含唾液酸或硫酸成分，分为： 脂肪酸。根据是否含唾液酸或硫酸成分，分为：
p86
• 3. 必需多不饱和脂肪酸：亚油酸、亚麻酸 omega-6和3系列，人体不能合成。 • 4. 类二十碳烷：20碳PUFA是前体，前列腺素PG • 第三节：Triacylglycerol • 常温下液体，油，固体：脂 • 1. 化学通式： • 2. 甘油的beta碳原子：手性原子中心 • 3.物理化学性质： • ☺物理性质：无色、无嗅、无味的固体或液体，密度 小于水 • ☺化学性质：
第二章 脂类
第二章 脂类 Lipids
重点：磷脂、糖脂
一、 脂类的概念
不溶于水而能被乙醚、氯仿、苯等非极性有机溶剂抽提出的化合物，统称脂类。脂类包括油脂（甘油三脂）和类脂（磷脂、蜡、萜类、甾类）。
二、 分类
（1）单纯脂：脂肪酸与醇类形成的酯，甘油酯、鞘脂、蜡
（2）复合脂：甘油磷脂、鞘磷脂。
（3）萜类和甾类及其衍生物：不含脂肪酸，都是异戊二烯的衍生物。
Gaucheris disease Mental retardations,Liver and spleen enlargementEresion of cong bones Glucocerebosile b-glucosidase
Niemann-Pick disease Montal retardution sphingomyelin sphingomylinase
脑苷脂是单糖与神经酰胺形成的糖脂，是非离子型的。半乳糖脑苷脂(galatocerebroside)几乎全部存在于脑的细胞膜中。
脑苷脂被硫酸化后称为硫脑苷脂，在生理pH下带负电荷。
寡糖链(带有一个或多个唾液酸残基)与神经酰胺形成的鞘糖脂称为神经节苷脂，最初是从神经组织中分离到的，在其它组织中也有分布。
脂肪酸(主要是豆蔻酸与棕榈酸)可以与蛋白质共价相连，形成脂酰蛋白(acyloted protein)，脂酰基团能促进膜蛋白与疏水环境间的相互作用。
1、必需脂肪酸 essential fatty acids
植物和细菌可以利用乙酰CoA合成所需的全部脂肪酸。
哺乳动物既可以从食物中获得大部分脂肪酸，也可以合成饱和脂肪酸和一些单不饱和脂肪酸。
凝血恶烷类也是花生四烯酸的衍生物。
与其他类二十烷酸不同的是凝血恶烷类有环醚的结构。
重点：磷脂、糖脂
一、 脂类的概念
不溶于水而能被乙醚、氯仿、苯等非极性有机溶剂抽提出的化合物，统称脂类。脂类包括油脂（甘油三脂）和类脂（磷脂、蜡、萜类、甾类）。
二、 分类
（1）单纯脂：脂肪酸与醇类形成的酯，甘油酯、鞘脂、蜡
（2）复合脂：甘油磷脂、鞘磷脂。
（3）萜类和甾类及其衍生物：不含脂肪酸，都是异戊二烯的衍生物。
Gaucheris disease Mental retardations,Liver and spleen enlargementEresion of cong bones Glucocerebosile b-glucosidase
Niemann-Pick disease Montal retardution sphingomyelin sphingomylinase
脑苷脂是单糖与神经酰胺形成的糖脂，是非离子型的。半乳糖脑苷脂(galatocerebroside)几乎全部存在于脑的细胞膜中。
脑苷脂被硫酸化后称为硫脑苷脂，在生理pH下带负电荷。
寡糖链(带有一个或多个唾液酸残基)与神经酰胺形成的鞘糖脂称为神经节苷脂，最初是从神经组织中分离到的，在其它组织中也有分布。
脂肪酸(主要是豆蔻酸与棕榈酸)可以与蛋白质共价相连，形成脂酰蛋白(acyloted protein)，脂酰基团能促进膜蛋白与疏水环境间的相互作用。
1、必需脂肪酸 essential fatty acids
植物和细菌可以利用乙酰CoA合成所需的全部脂肪酸。
哺乳动物既可以从食物中获得大部分脂肪酸，也可以合成饱和脂肪酸和一些单不饱和脂肪酸。
凝血恶烷类也是花生四烯酸的衍生物。
与其他类二十烷酸不同的是凝血恶烷类有环醚的结构。
第二章 脂类化学
H2 C C H2
H2 C C H2
H2 C C H2
H2 C CH3
甘油（丙三醇）
HO
C O
C H2
H2C OH HC OH C OH H2
H2O
脂肪酸1
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 Байду номын сангаас2 C CH3
非必需脂肪酸
三、脂肪（三酰甘油）
动植物油脂的化学本质是酰基甘油，其中以三
酰甘油或称甘油三酯为主。
三酰甘油脂又称油脂，常温下为液态的油 脂称为油，为固态的称为脂或脂肪。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
H2 C
H2 C C H2 C H2
H2 C C H2
H2 C C H2
P
-
X
X= CH2 CH NH2 磷脂酰丝氨酸 COOH
X
极性，易溶于水 称极性头
非极性，不易溶于水 称非极性尾
磷脂酰甘油绝大多数存在于生物膜中
卵磷脂具有增强记忆、防止老年痴呆等健脑作用，原 因何在？
主要为卵磷脂可以增加神经传导物、促进脑细胞活化
卵磷脂可乳化胆固醇、油脂，为什么？
两性（亲油、亲水），乳化剂
第二章 脂类化学
脂类的分类
I
按化学组成分类 II 单纯脂类 • •
按能否被碱水解分类 可皂化脂类 不可皂化脂类
复合脂类 衍生脂
第一节 简单脂
一、脂质（脂类）的定义：脂类（lipid）是一 类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。 其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生 物。
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。
第二章 脂类
甘油糖脂 糖脂 鞘糖脂: 以脑苷脂和神经节苷脂为代表。
1.鞘糖脂
• 是以神经酰胺为母体的化合物。 • 是神经酰胺的1-位羟基被糖基化形 成的 • 组成：醇（鞘氨醇）、脂肪酸、糖
（1）脑苷脂
脑苷脂由一个单糖与神经酰胺构成。
（2）神经节苷脂 是含唾液酸的鞘糖脂。
• 鞘糖脂是细胞膜的组分，其糖结构突出于质 膜表面，与细胞识别和免疫有关。 • 位于神经细胞的还与神经传递有关。
按皂化性质
可皂化脂质：能被碱水解而产生皂 （脂肪酸盐） 不可皂化脂质： 固醇类、萜 极性脂质
按极性
非极性脂质
（三）生物学功能
• 贮存脂质：
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。
可大量储存 功能效率高 占空间少
• 结构脂质：
磷脂、糖脂、胆固醇是构成生物膜的主要成分。 膜脂共同特点： 有极性头（亲水部分）和非极性尾（疏水部分）
• CAT（Catalase）
• GSHPX（Glutathione peroxidase）
• VE
四、衍生脂
固醇类、萜
一般不含脂肪酸 属于不可皂化脂
（一）萜类
•是异戊二烯的衍生物。
•根据含有异戊二烯的数目分为单萜，倍半萜，二萜， 三萜、多萜等。 •维生素A、E、K等都属于萜类，视黄醛是二萜,天然 橡胶也是多萜。
（二）类固醇
类固醇以环戊烷多氢菲为基本结构。
分为固醇类和固醇衍生物类
胆固醇
•胆固醇在神经组织和肾上腺中含量特别丰富; •胆固醇是高等动物生物膜的重要成分; •类固醇激素、维生素D3、胆汁酸等都是胆固 醇的衍生物。
有关生物膜的两点说明：
• 生物膜中分子间作用力：主要有静电力、疏水作
1.鞘糖脂
• 是以神经酰胺为母体的化合物。 • 是神经酰胺的1-位羟基被糖基化形 成的 • 组成：醇（鞘氨醇）、脂肪酸、糖
（1）脑苷脂
脑苷脂由一个单糖与神经酰胺构成。
（2）神经节苷脂 是含唾液酸的鞘糖脂。
• 鞘糖脂是细胞膜的组分，其糖结构突出于质 膜表面，与细胞识别和免疫有关。 • 位于神经细胞的还与神经传递有关。
按皂化性质
可皂化脂质：能被碱水解而产生皂 （脂肪酸盐） 不可皂化脂质： 固醇类、萜 极性脂质
按极性
非极性脂质
（三）生物学功能
• 贮存脂质：
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。
可大量储存 功能效率高 占空间少
• 结构脂质：
磷脂、糖脂、胆固醇是构成生物膜的主要成分。 膜脂共同特点： 有极性头（亲水部分）和非极性尾（疏水部分）
• CAT（Catalase）
• GSHPX（Glutathione peroxidase）
• VE
四、衍生脂
固醇类、萜
一般不含脂肪酸 属于不可皂化脂
（一）萜类
•是异戊二烯的衍生物。
•根据含有异戊二烯的数目分为单萜，倍半萜，二萜， 三萜、多萜等。 •维生素A、E、K等都属于萜类，视黄醛是二萜,天然 橡胶也是多萜。
（二）类固醇
类固醇以环戊烷多氢菲为基本结构。
分为固醇类和固醇衍生物类
胆固醇
•胆固醇在神经组织和肾上腺中含量特别丰富; •胆固醇是高等动物生物膜的重要成分; •类固醇激素、维生素D3、胆汁酸等都是胆固 醇的衍生物。
有关生物膜的两点说明：
• 生物膜中分子间作用力：主要有静电力、疏水作
脂类
α
β
X: 胆碱，胆碱缩醛磷脂 胆碱，胆碱缩醛磷脂 乙醇胺，乙醇胺缩醛磷脂 乙醇胺，乙醇胺缩醛磷脂 丝氨酸，丝氨酸缩醛磷脂 丝氨酸，丝氨酸缩醛磷脂
④ 磷脂分子中有极 性头和非极性尾
凡分子中含有极性基和非 极性基的化合物称两亲化合物 compound） （amphipathic compound）
2．鞘氨醇磷脂（phosphosphingolipid）： ．鞘氨醇磷脂（ ）： （1）结构： ）结构：
磷脂酰乙醇胺：（ ：（phosphatidyl ethanolamine） ② 磷脂酰乙醇胺：（phosphatidyl ethanolamine） 也称脑磷脂（cephalin） 也称脑磷脂（cephalin）
X: 乙醇胺
HO CH2 CH2 NH2
卵磷脂与脑磷脂在体内可互变
磷脂酰肌醇（ ④ 磷脂酰肌醇（phosphatidyl inositol）： ）： 也称肌醇磷脂（ 也称肌醇磷脂（inositol phosphatide） ） X: 肌醇
（2）防止脂肪肝。 防止脂肪肝。 （3）生物体内的甲基供体。 生物体内的甲基供体。 磷脂酰乙醇胺：（ ：（phosphatidyl ethanolamine） ② 磷脂酰乙醇胺：（phosphatidyl ethanolamine） 也称脑磷脂（cephalin） 也称脑磷脂（cephalin）
X: 乙醇胺 HO CH CH NH 2 2 2
油酸臭氧化物
水解
CH3(CH2)7CHO + OHC (CH2)7COOH + H2O2
壬醛 壬醛酸
D．酸败（rancidity） 酸败（rancidity） 酸败的概念 :
酸值（ ）（ ）：中和 酸值（价）（acid number or value）：中和 油脂中的自由 ）：中和1g油脂中的自由 脂酸所需KOH的mg数。 的 脂酸所需 数
第2章脂类物质
H
CH3
C═C
COOH 反油酸（反式）
H
⑵ 甘油
与水或乙醇可任意比例互溶。不溶于乙醚、氯仿及苯。
甘油在脱水剂（如硫酸氢钾、五氧化二磷）存在下加热，
生成丙烯酸，成为有刺激性臭味的气体。此反应可用于鉴定甘
油。
CH2 —OH
CH —O H
CH2 —OH
2、甘油三酰酯的理化性质
（1）物理性质
无色、无味、无臭，呈中性，不溶于水，溶于脂溶剂。 在有乳化剂存在下，油脂能和水混合成乳状液。 脂肪能溶解脂溶性维生素和某些有机物质。 不饱和脂肪的折光率一般比饱和脂肪高，饱和脂肪分子质量 高的，折光率也高。因此，测定脂肪的折光率可以判断脂肪 分子中脂肪酸的分子质量。 2、机体代谢所需能量的贮存形式和运输形式。 3、为机体提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性维生素。 4、具有营养、代谢、调节功能。 5、保护作用。 6、与细胞识别、种（属）特异性和组织免疫等有密切关系。
一、简单脂
2.1 脂 类
（一）甘油酯类
1、结构
根据脂肪酸数，分单脂酰甘油酯、二脂酰甘油酯 和三脂酰甘油酯。
三脂酰甘油酯（甘油三酰酯、油脂）结构通式：
O ║ CH2O — C — R1
O ║ CHO — C — R2
O ║ CH2O — C — R3
脂肪酸羧基的OH与 甘 油醇基的H连接形成酯键。
R1、R2、R3：各脂肪酸的烃基。
⑴ 脂肪酸
结构：一端带有羧基的长的碳氢链。
不同脂肪酸之间的区别在于碳氢链的长度、饱和与否以及双键的数 目和位置。
（２）磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸（脑磷脂）
①结构：
结构和卵磷脂相似，只是以乙醇胺和丝氨酸代替胆碱。
脂肪酸常见的有：软脂酸、硬脂酸、油酸及少量的二十碳四烯酸。
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。
脂类是脂肪和类脂的总称
第二章脂类概述一、概念脂类是脂肪和类脂的总称，它是由脂肪酸与醇作用生成的酯及其衍生物，统称为脂质或脂类，是动物和植物体的重要组成成分。
脂类是广泛存在与自然界的一大类物质，它们的化学组成、结构、理化性质以及生物功能存在着很大的差异，但它们都有一个共同的特性，即可用非极性有机溶剂从细胞和组织中提取出来。
二、性质和分类脂类是一大类不溶于水而易溶于有机溶剂的化合物。
脂类包括脂肪、蜡、磷脂、糖脂、固醇等，其元素组成主要为C、H、O三类，根据脂类的化学结构及其组成，将脂类分为简单脂类、复合脂类和衍生脂类。
人工合成其它脂类物质－脂肪替代物简介：脂肪替代物是为了克服天然脂肪容易引起肥胖病或心血管疾病而通过人工合成或对其它天然产物经过改造而形成的具有脂类物质口感和组织特性的物质。
目前可见到的脂肪替代物包括脂肪替代品和脂肪模拟品两类。
脂肪替代品常见的是人工合成物，而脂肪模拟物常为天然非油脂类物质。
如蔗糖脂肪酸聚酯和山梨醇聚酯是已经有所应用的脂肪替代品。
前者为蔗糖与6～8个脂肪酸通过酯基团转移或酯交换而形成的蔗糖酯的混合物，不能为人体提供能量。
山梨醇聚酯是山梨醇与脂肪酸形成的三、四及五酯，可提供的热量仅为4.2kJ/g，远比甘油三酯的39.58kJ/g低。
脂肪模拟品常以天然蛋白或多糖（植物胶、改性淀粉、某些纤维素等）经加工形成。
三、生理功能①供能贮能：主要是甘油三酯具有此功用，体内20%～30%的能量由甘油三酯提供。
②维持生物膜的结构和功能：主要是磷脂和胆固醇具有此功用。
③给机体提供必需脂成分，具有营养、代谢和调节作用。
（1）必需脂肪酸必需脂肪酸是指机体需要，但自身不能合成，必须要靠食物提供的一些脂肪酸。
主要指一些不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。
亚油酸18碳脂肪酸，含两个不饱和键；亚麻酸18碳脂肪酸，含三个不饱和键；花生四烯酸20碳脂肪酸，含四个不饱和键；（2）生物活性物质如激素、胆固醇、维生素等。
胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等。
食品生物化学第2章 脂类物质
天然多烯酸（一般会有2-6个双键）的双键都是 被亚甲基隔开的。
14 11 8 5 1
6
5,8,11,14-二十碳四烯酸，或20:4ω6（或 n－6）
4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸或22:6ω3（或式脂肪酸（cis-）：氢原子都位于同一侧，链 的形状曲折，看起来象U型。
大量的研究表明，脂肪自动氧化是典型的自 由基链反应历程。可简化为三个阶段：
链引发 链传递 链终止
光、热、金属
链引发 （诱导期）
慢
链传递
快
链终止
烷基自由基
过氧化自由基
(1) Formation of ROOH
① 油酸 ：
先在双键的-C处形成自由基，最终生成四 种ROOH。
11 10 9 8
氧化能降低食品营养价值，某些氧化产物可能具有毒性； 在某些情况下，脂类进行有限度的氧化是需要的。
例如：产生典型的干酪或油炸食品的香气。
与营养、风味、安全、贮存、经济有关 食品变质的主要原因之一 产生挥发性化合物，不良风味 受多种因素影响
Mechanism：
氧化的初产物是氢过氧化物 (ROOH, Hydroperoxides)
O2
H.
16 OOH
1.2
O2
H.
12 OOH
.
11
1.3
O2
H.
13 OOH
9.
O2
H.
9 OOH
2.2 光敏氧化 Photosensitized Oxidation
不饱和双键与激发态氧直接发生的氧化反应。
光敏化剂(Sensitizers;简写Sens)
• 含脂肪的食品中，一些天然色素，例如叶绿素和肌红蛋白 以及人工合成的色素赤鲜红都可以作为光敏剂，产生激发 态氧。
第二章脂类
22
化学性质
1. 水解和皂化： 2. 氢化和卤化： 3. 乙酰化：油脂的羟基化程度 4. 酸败：油脂的不饱和成分发生自动氧化，产生过氧化 物并降解成挥发性物质。
23
5.脂质过氧化作用
96页
脂质过氧化：指多不饱和脂肪酸或脂质的氧化变质，产生过氧化物。
脂质过氧化作用对机体的损伤：
糖脂
甘油糖脂 = 脂肪酸-甘油-糖 (二酰甘油) 鞘糖脂 = 脂肪酸-鞘胺醇-糖 （神经酰胺）
42
鞘糖脂
43
三、萜和类固醇（非皂化脂）
110页
一般不含脂肪酸属不可皂化脂质，在生物体内 含量不多，是重要的生物活性物质。
44
1.萜(terpene)
属于异戊二烯系脂类，不含脂肪酸，属不皂化物。 可分为：单萜、双萜、三萜、四萜、多萜。 植物中多数萜类具有特殊气味，维生素A、E、K等都属于萜类， 天然橡胶是多萜
第116页
脂蛋白（血浆脂蛋白）：是脂质与蛋白质非共价键结合而成。 组成 载脂蛋白(脱辅基脂蛋白)：脂蛋白中的蛋白质部分。 脂质 分类 细胞脂蛋白 血浆脂蛋白 是脂类在血浆中的运输形式。以疏水性脂类为核心外部围绕着极 性脂类和载脂蛋白组成。
53
1、血浆脂蛋白（脂蛋白复合体，117页）
组分：磷脂酸（甘油＋脂酸＋磷酸）＋ X 甘油醇磷脂（名称） 磷脂酰胆碱（卵磷脂） 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂） 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇 磷脂酰甘油 心磷脂 X
胆碱 乙醇胺 丝氨酸 肌醇或磷酸肌醇 甘油 磷脂酰甘油
32
磷脂酰胆碱（卵磷脂，lecithin）
由1分子甘油，两分子脂肪酸，1分子磷酸和1分子胆碱组成。 有防止脂肪肝形成的作用，在蛋黄和大豆中特别丰富。 食品工业上广泛用作乳化剂。
化学性质
1. 水解和皂化： 2. 氢化和卤化： 3. 乙酰化：油脂的羟基化程度 4. 酸败：油脂的不饱和成分发生自动氧化，产生过氧化 物并降解成挥发性物质。
23
5.脂质过氧化作用
96页
脂质过氧化：指多不饱和脂肪酸或脂质的氧化变质，产生过氧化物。
脂质过氧化作用对机体的损伤：
糖脂
甘油糖脂 = 脂肪酸-甘油-糖 (二酰甘油) 鞘糖脂 = 脂肪酸-鞘胺醇-糖 （神经酰胺）
42
鞘糖脂
43
三、萜和类固醇（非皂化脂）
110页
一般不含脂肪酸属不可皂化脂质，在生物体内 含量不多，是重要的生物活性物质。
44
1.萜(terpene)
属于异戊二烯系脂类，不含脂肪酸，属不皂化物。 可分为：单萜、双萜、三萜、四萜、多萜。 植物中多数萜类具有特殊气味，维生素A、E、K等都属于萜类， 天然橡胶是多萜
第116页
脂蛋白（血浆脂蛋白）：是脂质与蛋白质非共价键结合而成。 组成 载脂蛋白(脱辅基脂蛋白)：脂蛋白中的蛋白质部分。 脂质 分类 细胞脂蛋白 血浆脂蛋白 是脂类在血浆中的运输形式。以疏水性脂类为核心外部围绕着极 性脂类和载脂蛋白组成。
53
1、血浆脂蛋白（脂蛋白复合体，117页）
组分：磷脂酸（甘油＋脂酸＋磷酸）＋ X 甘油醇磷脂（名称） 磷脂酰胆碱（卵磷脂） 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂） 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇 磷脂酰甘油 心磷脂 X
胆碱 乙醇胺 丝氨酸 肌醇或磷酸肌醇 甘油 磷脂酰甘油
32
磷脂酰胆碱（卵磷脂，lecithin）
由1分子甘油，两分子脂肪酸，1分子磷酸和1分子胆碱组成。 有防止脂肪肝形成的作用，在蛋黄和大豆中特别丰富。 食品工业上广泛用作乳化剂。
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Four guinea pig 豚鼠 adipocytes
Cotyledon子叶cell from a seed of the Arabidopsis拟南芥
TG
lipase
Fatty acid + glycerol
mitochondrion β-oxidation
ATP
▪ Stored fuels Triacylglycerols vs polysaccharides
甘油三酯 TG: Glycerol + FA 腊 Wax: long chain alcohol +FA
O
O
CH2 O C R1
R2 C O CH
O
CH2 O C R3
▪ Compound lipid alcohol + FA+ non lipid component
Phosphlipids 糖脂---saccharide
甘油磷脂
磷脂
鞘氨脂
鞘氨醇
鞘氨脂
糖脂 半乳糖脂，脑苷脂
▪ Derived lipid Derivatives of these compounds
取代烃 fatty acids and their salts 脂肪酸(盐) 固醇类 steroid hormones, sterol固醇, taurocholic
Sperm Whales: Fatheads of the Deep ▪ Head:1/3 body weight ▪ 90% of the head is spermaceti oil, ~4 tons ▪ Triacylglycerols + waxes ▪ Buoyancy
ω-6 PUFA (poly-unsaturated fatty acid), relate to skin disease
Linolenic acid 亚麻酸
18:3Δ9c,12c,15c 顺-9，12，15-十八碳
三烯酸
ω-3 PUFA deficiency ----nerve and heart disease
TG--------
❖Insulation against low temperatures
• warm-blooded polar animals are amply padded with triacylglycerols
• hibernating animals (bears ) insulation and energy storage
French fries, doughnuts and cookies tend to be high in trans fatty acids
▪ melting point of branched FA
Stearic acid
70℃
10-methyl-stearic acid 10 ℃
Essential fatty acids Linoleic acid 亚油酸 顺9，12-十八碳二烯酸 18:2 Δ9c,12c
The hydrocarbon chain
the length degree of unsaturation
Physical properties
The longer the fatty acyl chain, the fewer
the double bonds, thTehelowloenrgiesrtthhee fatty acyslocluhbailnit,ythe fewer the double bonds, the higher is the
▪ Lipid rancid:
oxidative cleavage of the double bonds in unsaturated fatty acids produces aldehydes and carboxylic acids of shorter chain.
Triacylglycerols provide stored energy and insulation
biological function
Classification of biological lipids:
By chemical composition: ▪ Simple lipid ▪ Compound lipid ▪ Derived lipid
▪ Simple lipid: FA+alcohol
Stearic acid 18:0 Palmitic acid 16:0 oleic acid油酸18:1Δ9c Linoleic acid亚油酸18:2Δ9,12c α Linoleic acid亚麻酸18:3Δ9,12,15c
Trans-oleic acid 油酸18:1Δ9t
反式双键不引起键的弯折
▪ Free fatty acids are rarely found in the body
▪ They are transported in the blood complexed to serum albumin血清清蛋白
Common fatty acids----
▪ Carbon atoms: 12-24, even
18:1Δ9c
Physical properties of fatty acids
saturated (no double bonds) unsaturated (contain one or more double bonds)
Almost all biologically produced unsaturated fatty acids contain cis double bonds----a bend in the molecules
lipases脂肪酶
TG
fatty acids + glycerol
triacylglycerols
▪ Simple ▪ Mixed
Nonpolar
O
O
CH2 O C R1
R2 C O CH
O
CH2 O C R3
Hydrophobic molecules
▪ Many Foods Contain Triacylglycerols
a. More reduced----yields more energy b. hydrophobic----unhydrated----not have to
carry the extra weight of water of hydration
stored polysaccharides(2g water per gram of polysaccharides
solubility melting point
melting point
Melting point
At room temperature
Free rotation, Molecules can pack together tightly in nearly crystalline arrays
Saturated fatty acid---a waxy consistency
Unsaturated fatty acid---oily liquids
Kink Takes less thermal energy to disorder markedly lower melting points
▪ The biological functions of the lipids are as diverse as their chemistry.
You should know Representative lipids of each type
chemical structure physical properties
Palmitic acid 棕榈酸，软脂酸 十六烷酸
16-carbon saturated fatty acid 16:0
Stearic acid 硬脂酸
十八烷酸
18-carbon saturated fatty acid 18:0
Oleic acid 油酸，顺9-十八碳烯酸
18-carbon fatty acid, a single double bond
e.g.
Obese people of 15-20kg triacylglycerols meet energy needs for months
15-20kg glycogen-----less than a day’s energy supply
c. Carbohydrates
Ready solubility in water----quick sources of metabolic energy
2. Storage lipid
Storage lipid are derivatives of fatty acids.
▪ Triacylglycerols: fatty acid esters of glycerol
▪ Wax
Fatty acid
▪ 脂肪酸 Fatty acids in the body biosynthesis from acetyl-CoA breakdown of fats and phospholipids
Synthesis of fatty acids, condensation of two-carbon units
▪ Location of double bond: Δ9,Δ12,Δ15,
A simplified nomenclature 18:2 (Δ9c,12c) C-cis T-trans 18-carbon, C-1 being the carboxyl carbon One double bond between C-9 and C-10 Another between C-12 and C-13 Linoleic acid 亚油酸
Cotyledon子叶cell from a seed of the Arabidopsis拟南芥
TG
lipase
Fatty acid + glycerol
mitochondrion β-oxidation
ATP
▪ Stored fuels Triacylglycerols vs polysaccharides
甘油三酯 TG: Glycerol + FA 腊 Wax: long chain alcohol +FA
O
O
CH2 O C R1
R2 C O CH
O
CH2 O C R3
▪ Compound lipid alcohol + FA+ non lipid component
Phosphlipids 糖脂---saccharide
甘油磷脂
磷脂
鞘氨脂
鞘氨醇
鞘氨脂
糖脂 半乳糖脂，脑苷脂
▪ Derived lipid Derivatives of these compounds
取代烃 fatty acids and their salts 脂肪酸(盐) 固醇类 steroid hormones, sterol固醇, taurocholic
Sperm Whales: Fatheads of the Deep ▪ Head:1/3 body weight ▪ 90% of the head is spermaceti oil, ~4 tons ▪ Triacylglycerols + waxes ▪ Buoyancy
ω-6 PUFA (poly-unsaturated fatty acid), relate to skin disease
Linolenic acid 亚麻酸
18:3Δ9c,12c,15c 顺-9，12，15-十八碳
三烯酸
ω-3 PUFA deficiency ----nerve and heart disease
TG--------
❖Insulation against low temperatures
• warm-blooded polar animals are amply padded with triacylglycerols
• hibernating animals (bears ) insulation and energy storage
French fries, doughnuts and cookies tend to be high in trans fatty acids
▪ melting point of branched FA
Stearic acid
70℃
10-methyl-stearic acid 10 ℃
Essential fatty acids Linoleic acid 亚油酸 顺9，12-十八碳二烯酸 18:2 Δ9c,12c
The hydrocarbon chain
the length degree of unsaturation
Physical properties
The longer the fatty acyl chain, the fewer
the double bonds, thTehelowloenrgiesrtthhee fatty acyslocluhbailnit,ythe fewer the double bonds, the higher is the
▪ Lipid rancid:
oxidative cleavage of the double bonds in unsaturated fatty acids produces aldehydes and carboxylic acids of shorter chain.
Triacylglycerols provide stored energy and insulation
biological function
Classification of biological lipids:
By chemical composition: ▪ Simple lipid ▪ Compound lipid ▪ Derived lipid
▪ Simple lipid: FA+alcohol
Stearic acid 18:0 Palmitic acid 16:0 oleic acid油酸18:1Δ9c Linoleic acid亚油酸18:2Δ9,12c α Linoleic acid亚麻酸18:3Δ9,12,15c
Trans-oleic acid 油酸18:1Δ9t
反式双键不引起键的弯折
▪ Free fatty acids are rarely found in the body
▪ They are transported in the blood complexed to serum albumin血清清蛋白
Common fatty acids----
▪ Carbon atoms: 12-24, even
18:1Δ9c
Physical properties of fatty acids
saturated (no double bonds) unsaturated (contain one or more double bonds)
Almost all biologically produced unsaturated fatty acids contain cis double bonds----a bend in the molecules
lipases脂肪酶
TG
fatty acids + glycerol
triacylglycerols
▪ Simple ▪ Mixed
Nonpolar
O
O
CH2 O C R1
R2 C O CH
O
CH2 O C R3
Hydrophobic molecules
▪ Many Foods Contain Triacylglycerols
a. More reduced----yields more energy b. hydrophobic----unhydrated----not have to
carry the extra weight of water of hydration
stored polysaccharides(2g water per gram of polysaccharides
solubility melting point
melting point
Melting point
At room temperature
Free rotation, Molecules can pack together tightly in nearly crystalline arrays
Saturated fatty acid---a waxy consistency
Unsaturated fatty acid---oily liquids
Kink Takes less thermal energy to disorder markedly lower melting points
▪ The biological functions of the lipids are as diverse as their chemistry.
You should know Representative lipids of each type
chemical structure physical properties
Palmitic acid 棕榈酸，软脂酸 十六烷酸
16-carbon saturated fatty acid 16:0
Stearic acid 硬脂酸
十八烷酸
18-carbon saturated fatty acid 18:0
Oleic acid 油酸，顺9-十八碳烯酸
18-carbon fatty acid, a single double bond
e.g.
Obese people of 15-20kg triacylglycerols meet energy needs for months
15-20kg glycogen-----less than a day’s energy supply
c. Carbohydrates
Ready solubility in water----quick sources of metabolic energy
2. Storage lipid
Storage lipid are derivatives of fatty acids.
▪ Triacylglycerols: fatty acid esters of glycerol
▪ Wax
Fatty acid
▪ 脂肪酸 Fatty acids in the body biosynthesis from acetyl-CoA breakdown of fats and phospholipids
Synthesis of fatty acids, condensation of two-carbon units
▪ Location of double bond: Δ9,Δ12,Δ15,
A simplified nomenclature 18:2 (Δ9c,12c) C-cis T-trans 18-carbon, C-1 being the carboxyl carbon One double bond between C-9 and C-10 Another between C-12 and C-13 Linoleic acid 亚油酸