第十六章 脂类和甾族化合物

脂肪酸碳原子的三种编码体系
HOOC-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3
Δ
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 12
ω
12 11 10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
希腊字母 Greece-letter 编号 coding system
α β γ δ …………………………
ω
编号从羧基碳原子开始(系统命名法常用) 羧基碳原子开始 Δ编码体系:编号从羧基碳原子开始(系统命名法常用) 编号从甲基碳原子 甲基碳原子开始 ω编码体系：编号从甲基碳原子开始 同羧酸。末端甲基碳称为ω 希腊字母编号：同羧酸。末端甲基碳称为ω碳原子
油脂的化学性质
1.水解与皂化 水解与皂化
O CH2-OH CH2—O—C—R O CH -OH ’ + NaOH —> CH —O—C—R O CH2OH ” CH2—O—C—R 甘油 O R-C-O- Na+ O R’-C-O- Na+ O R”-C-O- Na+ 肥皂
+
1g油脂完全皂化所需氢氧化钾的mg数叫皂化值。 皂化值越大，油脂的平均分子量越小。 皂化值越大，油脂的平均分子量越小
HO CH2OH HO H O O OH H H H H OH CH2 CHNH CH2 CH O C CH(CH2)12CH3 (CH2)22CH3
半乳糖脑苷脂
糖脂与神经磷脂、蛋白质、多糖组成髓脂质称为髓鞘， 糖脂与神经磷脂、蛋白质、多糖组成髓脂质称为髓鞘，绕于 神经纤维或轴突。神经细胞的轴突传导神经冲动， 神经纤维或轴突。神经细胞的轴突传导神经冲动，而髓鞘如 同导线的绝缘体一样，它对轴突起到绝缘作用。 同导线的绝缘体一样，它对轴突起到绝缘作用。
第十六章
脂类(lipid) 脂类
脂类是指存在于生物体内具有脂溶性、 脂类是指存在于生物体内具有脂溶性 、 能用 低极性有机溶剂从细胞和组织中萃取出来的有机 化合物。 化合物。 分为三大类： 分为三大类： 简单脂(三酰甘油、 简单脂(三酰甘油、蜡) 复合脂(磷脂、糖脂) 复合脂(磷脂、糖脂) 类脂(萜类和甾族化合物等) 类脂(萜类和甾族化合物等)
2. 加成 (1) 加氢 加氢——油脂的硬化 油脂的硬化 (2) 加碘 100g油脂所能吸收碘的克数叫做碘值。碘值越大 ，油脂的不饱和程度也越大。 实 际 使 用 ICl 或 IBr 的 冰 醋 酸 溶 液 做 分 析 试 剂 (Why?)，最后折算成碘值。
3. 酸败（rancidity） ）ຫໍສະໝຸດ Baidu油脂久放后发生变质，产生难闻气味的现象叫酸败。
C R O C R
C R' O C R"
单三酰甘油
混三酰甘油
天然油脂的主要成分是混三酰甘油的混合物 天然油脂的主要成分是混三酰甘油的混合物
脂肪酸的共性： 脂肪酸的共性： 1. 碳链——直链、偶碳(一般含12～20C) 2. 双键——顺式、非共轭。双键之间一般由1 个-CH2-隔开。 3. 熔点 多烯脂肪酸<单烯脂肪酸(顺式<反式) <同碳数饱和脂肪酸
天然神经磷脂中，神经氨基醇中的碳碳双键以反式构 天然神经磷脂中， 型存在。神经磷脂在分子大小、 型存在。神经磷脂在分子大小、形状和极性方面都与卵磷 脂相似，它也是细胞膜的重要成分， 脂相似，它也是细胞膜的重要成分，大量存在于脑和神经 组织中，是围绕着神经纤维鞘样结构的一种成分。 组织中，是围绕着神经纤维鞘样结构的一种成分。
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 酸值表示。 酸值 中和1g油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的mg数 称为油脂的酸值。酸值大，说明油脂中游离脂肪酸含量 较高，即油脂酸败程度较严重。通常酸值 > 6 的油脂不 能食用。
二、蜡（wax）(不做要求 ） 不做要求) 不做要求
HO H2N CH C CH2 H OH CH CH(CH2)12CH3
............................................................................. O HO CH2 CH CH(CH2)12CH3 非极性部分 .................................. O CH3 R C NH C H ............................................. ＋ OCH2CH2 N CH3 CH2 O P ....... ....... O－ CH3 极 性部 分
α-脑磷脂（cephalin） 脑磷脂 ）
鞘磷脂)(不做要求) 二、神经磷脂(sphingomyelin, 又叫鞘磷脂 鞘磷脂 神经磷脂的组成与结构和甘油磷脂不同， 神经磷脂的组成与结构和甘油磷脂不同，神经 磷脂中含有一个长链不饱和醇即神经氨基醇而不 是甘油。神经磷脂完全水解可得神经氨基醇、 是甘油。神经磷脂完全水解可得神经氨基醇、脂 肪酸、磷酸和胆碱各一分子。神经氨基醇 (sphingosine)的结构式如下： 的结构式如下：
................
神经磷脂
不做要求) 三、磷脂与细胞膜 (不做要求 不做要求
细胞膜是一种将细胞内含物与外界隔开的膜， 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， 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。 转换和信息传递。 细胞膜呈7～10nm厚的薄片结构。化学成分为脂类 细胞膜呈 ～ 厚的薄片结构。化学成分为脂类 厚的薄片结构 (主要为甘油磷脂 、蛋白质和少量的糖。三类物质之间的 主要为甘油磷脂)、 和少量的糖 主要为甘油磷脂 蛋白质和少量的 连接方式为：脂类与蛋白质通过非共价键结合， 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。 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？液态镶嵌模型认为细胞膜的结构是液态 配成膜的结构？液态镶嵌模型认为细胞膜的结构是液态 的脂类构成双分子层， 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。 骨架，其中镶嵌着可以移动的球形蛋白质。
蛋白质
H2O 极性头部
细胞膜的液态镶嵌模型
H2O
非极性尾部
极性头部
脂双分子层结构
细胞膜的功能与细胞膜的流动性密切相关， 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： 而其流动性受多方面因素的影响： 磷脂分子中脂肪酸链长度与不饱和程度: 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； 度越大或碳链越长，膜的流动性越小； 卵磷脂和鞘磷脂在膜中含量比：鞘磷脂的粘度 卵磷脂和鞘磷脂在膜中含量比 ： 比卵磷脂大6倍 鞘磷脂含量高则流动性低; 比卵磷脂大 倍，鞘磷脂含量高则流动性低 胆固醇既对膜流动性有调节作用，又能加强膜 胆固醇既对膜流动性有调节作用， 脂双层的稳定性； 脂双层的稳定性； 随环境的温度而波动。 随环境的温度而波动。
第一节 油脂和蜡
一、油脂 油脂从化学结构上， 油脂从化学结构上，可看作是一分子甘油 与三分子高级脂肪酸酯化所生成的三酰甘油。 与三分子高级脂肪酸酯化所生成的三酰甘油 。 医学上称作为甘油三酯， 俗称油脂。 医学上称作为甘油三酯 ， 俗称油脂 。 习惯上 把常温下为液体的叫做油(oil)，为固态或半固 态的叫脂肪(fat)。
.............
脑磷脂与血液的凝固有关，存在于血小板内， 脑磷脂与血液的凝固有关，存在于血小板内， 能促使血液凝固的凝血激酶就是由脑磷脂与蛋白 质所组成的
.....................
非极性部分
O ................... C R O R' C O C H ............................................ ＋ CH2 O P OCH2CH2NH3 O－ 极性部分
蜡广泛存在于动植物中, 蜡的主要成分是高级脂肪酸和高级 蜡广泛存在于动植物中 蜡的主要成分是高级脂肪酸和高级 一元醇所形成的酯, 组成蜡的脂肪酸和醇多数含偶数碳原子。 一元醇所形成的酯 组成蜡的脂肪酸和醇多数含偶数碳原子。
名称
鲸蜡 蜂蜡 巴西棕榈蜡
结构 O CH3(CH2)14 C O(CH2)15CH3
＋
CH3
CH3
卵磷脂组分的胆碱与人体脂肪代谢有密切关系， 卵磷脂组分的胆碱与人体脂肪代谢有密切关系，能促进油 脂迅速生成卵磷脂，因此可以防止脂肪在肝内大量存积。 脂迅速生成卵磷脂，因此可以防止脂肪在肝内大量存积。 胆碱和卵磷脂都是常用抗脂肪肝的药物
............................................................... O O CH2 ......
EPA（eicosapentaenoic acid,二十碳五烯酸）和 DHA （docosahexaenoic acid,二十二碳六烯酸） 具有降低血脂，减少血小板聚集和血栓形成的作 用，可用于心脑血管疾病的防治。
O R－C－O－ C—H
O CH2－O－C－R’ O CH2－O－C－R”
这种编号称为立体专一编号(Stereo－ Specific numbering)， － 这种编号称为立体专一编号 ， 常用Sn表示 常用 表示
甾族化合物A、 两环间存在顺反两种构型 甾族化合物 、B两环间存在顺反两种构型
构象式为： 构象式为：
CH3
1 2 3 5 4 10 11
O CH3(CH2)14CO(CH2)29CH3
熔点范围
42~50℃ ℃ 62~65℃ ℃ 82~86℃ ℃
O CH3(CH2)24CO(CH2)29CH3
除了含有酯的成分外， 除了含有酯的成分外，蜡还含有少量游离的高级 脂肪酸、高级一元醇、高级烷烃和高级酮等成分。 脂肪酸、高级一元醇、高级烷烃和高级酮等成分。
第二节 磷 脂（phospholipid） ）
磷脂是含有磷酸二酯键的脂类。 一、 甘油磷脂
O O R' C O CH2 C CH2 H O O C O P OH OH R
L-磷脂酸 磷脂酸
最常见的磷脂酸衍生物有两种： 最常见的磷脂酸衍生物有两种：卵磷脂和脑磷脂
.............................................................. O O CH2 ....... .............. ..................... O .................. C R O R' C O C H ........................................... CH2 O P OCH2CH2 O－ 极性部分 α-卵磷脂（lecithin） 卵磷脂 ） 非极性部分 CH3 N
3. 糖脂(不做要求 不做要求) 不做要求
糖脂分布在脑和其他神经组织中， 糖脂分布在脑和其他神经组织中，特别是脑的白质部 糖脂分子中没有磷酸和胆碱，水解后生成一分子脂肪酸、 分。糖脂分子中没有磷酸和胆碱，水解后生成一分子脂肪酸、 一分子神经氨基醇和一分子单糖(主要是葡萄糖和半乳糖 主要是葡萄糖和半乳糖) 一分子神经氨基醇和一分子单糖 主要是葡萄糖和半乳糖
甾族化合物(steroid) 第三节 甾族化合物
甾族化合物也称为类固醇化合物。 甾族化合物
一、甾族化合物的结构
12 11 13 C 14 1 9 2 A 10 8 B 3 5 6 7 4
R
17 D 16 15
基本骨架
天然存在的甾族化合物只有A、 两环间存在顺反两种构型 两环间存在顺反两种构型， 天然存在的甾族化合物只有 、 B两环间存在顺反两种构型， 环之间， 稠合) 而B、C和C、D环之间，几乎都是反式并联 、 和 、 环之间 几乎都是反式并联(e/e稠合 稠合
三酰甘油中的三个脂肪酸相同，称单三酰甘油， 三酰甘油中的三个脂肪酸相同 ， 称单三酰甘油 ， 三个脂肪酸不同则称混三酰甘油，它们的结构通式 三个脂肪酸不同则称混三酰甘油 ， 它们的 结构通式 如下： 如下： O
O CH2 O CH CH2 O O C O R CH2 O CH CH2 O O C O R