2第二章脂类的化学
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
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。
脂类的生物化学
大多数的类二十烷酸是花生四烯酸的衍生物。
前列腺素类(prostaglandin)，
凝血恶烷类(thromboxane) 白细胞三烯类(leucotriene)
阿司匹林（乙酰水杨酸）
天然油脂的组分
天然油脂并非一种物质组成，而是三酰甘油的混合物。
不同种类的油脂所含的脂肪酸是不相同的。
油脂的形成
• 油脂的形成：油脂由一分子甘油和三分子脂肪 酸经过逐步反应得到。反应如下：
都是由生物体产生，并能由生物体所利用（矿物油？）
例外：卵磷脂（溶于乙醚）、鞘磷脂和脑苷脂类。
四、脂类的生物学功能
1. 结构组分 2. 储存能源 3. 溶剂 4. 保温和保护 5. 其他 ——磷脂是生物膜的主要成分 ——机体的储存燃料 ——一些活性物质的溶剂 ——防寒剂和润滑剂 ——参与机体代谢调节
• 植物固醇：
谷固醇、豆固醇，比胆固醇侧链上多一个—C2H5
• 酵母固醇：
麦角固醇，紫外线照射下，可转变为维生素D2
二、类固醇
• 胆酸和胆汁酸：胆汁的重要成分，作用于脂肪代谢
胆汁酸盐，可使脂肪乳化，促进肠壁细胞对脂肪的消化吸收。
• 固醇类激素：包括肾上腺皮质激素和性激素 • 植物类固醇：强心苷（寡糖和固醇所成的糖苷）、皂素
3、氧化作用： 油脂的不饱和脂肪酸的双键氧化分解，或油脂经微生物分解 成的脂肪酸，氧化分解形成系列产物的变质过程。 • 酸败：天然油脂长期暴露在空气中，会产生酸臭味
原因是：1、油脂受空气和光照作用，不饱和脂肪酸被氧化成过氧化 物，继续分解为低级醛、酮以及羧酸，产生酸臭味。2、霉菌或脂肪酶将 油脂水解成低级脂肪酸，再生成-酮酸，其脱羧后而成低级酮类。
油 脂 的 消 化
油脂的化学性质
2 脂类化学答案
第二章脂类化学一、填充题1．脂类是由醇和脂肪酸等所组成的酯类及其衍生物。
2．脂类化合物具有以下三个特征溶于脂溶剂、为酯类及其衍生物、能被生物体利用。
3．固醇类化合物的核心结构是环戊烷多氢菲。
4．磷脂酰胆碱（卵磷脂）分子中磷酰胆碱为亲水端，脂肪酸碳氢链为疏水端。
5．磷脂酰胆碱（卵磷脂）是由甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱组成。
6．哺乳动物的必需脂肪酸是亚油酸和亚麻酸。
7．鞘磷脂分子由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰胆碱三部分组成。
8. 叶绿醇含4个异戊二烯单位属二萜化合物。
9. 植物中含三个双键的脂肪酸有α-亚麻酸、γ-亚麻酸及桐油酸。
二、是非题1．自然界中常见的不饱和脂酸多具有反式结构。
×2．磷脂是中性脂。
×3．天然存在的磷脂是L-构型。
√4．植物油和动物脂都是脂肪。
√5．脂肪的皂化价高表示含低相对分子质量的脂酸少。
×6．胆固醇为环状一元醇，不能皂化。
√7．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。
×8．磷脂和糖脂都属于两亲化合物。
√9．胆固醇分子中无双键，属于饱和固醇。
×10．所有脂类均含有脂酰基。
×11. 哺乳动物体中也能合成不饱和脂肪酸。
√12. 某些类固醇类化合物具有激素功能，对代谢有调节作用。
√13. 油脂酸败后具有刺鼻的臭味，是因为产生了醛类和酮类物质。
√14. 甘油磷脂中，甘油的第二个碳原子羟基常与饱和脂肪酸结合。
×15. 构成萜类化合物的基本成分是异戊二烯分子。
√三、选择题1．下列有关甘油三酯的叙述，哪一个不正确？（B ）（A）甘油三酯是由一分子甘油与三分子脂酸所组成的酯（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2．脂肪的碱水解称为（ C ）（A）酯化（B）还原（C）皂化（D）水解3．卵磷脂含有的成分为（B ）（A）脂酸，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4．下列哪个是饱和脂酸？（ D ）（A）油酸（B）亚油酸（C）花生四烯酸（D）棕榈酸5、关于脂肪酸的叙述，错误的是（ A ）（A）不饱和脂肪酸的第一个双键均位于9～10碳原子之间(B)高等植物中的不饱和脂肪酸属顺式结构 (C) 花生四烯酸在植物中不存在(D) 膜脂肪酸的过氧化作用破坏了膜的结构和功能 (E) 细菌中只存在单不饱和脂肪酸6．关于甘油磷脂的叙述，错误的是（ C ）（A）在pH7时卵磷脂和脑磷脂以兼性离子存在（B）用弱碱水解甘油磷脂可生成脂肪酸金属盐（C）甘油磷脂可用丙酮提取（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，错误的是（ B ）（A）油脂的皂化值大时说明所含的脂肪酸分子小（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氧分子（D）油脂的乙酰化值大时，其分子巾所含的羟基也多（E）氢化作用可防止油脂的酸败四、名词解释：1．酸值2．碘值3．乙酰值4．皂化值5.脂质五、计算题：1．已知一软脂酰二硬脂酰甘油的相对分子质量为862，计算其皂化价。
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 脂类的化学
1
H 10
H
D 16
9 8 14 15
A
H
H
B 5
7
4
6
动物固醇 植物固醇
胆固醇
酵母固醇
胆结石症的胆石成分几乎都是胆固醇构成的。
（二）胆酸与胆汁酸
胆汁酸
胆汁酸是机体内胆固醇的主要代谢终产物。
复习题
1、概念：脂类、脂肪酸、必需脂肪酸 2、脂类的生理功能 3、甘油三酯的结构及组成 4、几种重要甘油磷脂组成
糖脂包括甘油酯糖脂和鞘糖脂。 鞘糖脂包括脑苷脂类和神经节苷脂类，共同特
点是含有鞘氨醇的脂，头部含糖。
（一）脑苷脂类
（二）神经节苷脂类
神经节苷脂（ganglioside）是一类酸性糖脂。
三、胆固醇和胆酸
（一）胆固醇(cholesterol)
固醇共同结构： 环戊烷多氢菲
2
3
12 H 13 17
6、心磷脂(cardiolipin)
心磷脂是脂质中唯一有抗原性的
甘油磷脂的共性
都有高度极性的头部及疏水性较强的尾部； 甘油分子C1上连接的脂酰基多数是饱和的，而
C2上的多数是不饱和的； 在pH7时，其磷酸基团带的是负电荷。
（二）鞘磷脂
鞘磷脂(sphingophospholipid)是鞘氨醇磷脂的 简称，是一种不含甘油的磷脂。
族 ω-7（n-7） ω-9（n-9） ω-6（n-6） ω-3（n-3）
母体脂肪酸 软油酸（16：1，ω-7） 油酸（18：1，ω-9） 亚油酸（18：2，ω-6，9） α-亚麻酸（18：3，ω-3，6，9）
ω-6及ω-3族的多不饱和脂肪酸为必需脂肪酸
第三节 复合脂类的化学
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
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
02-脂类-磷脂
一、命名与分类
• 糖脂是指糖通过其半缩醛羟在以糖苷键与脂质 连接的化合物。 • 根据脂质的不同可分为： 1、甘油醇糖脂 2、鞘氨醇糖脂
糖脂（glycolipids)
1、甘油（醇）糖脂
CH2 OH O
O
CH2
O O O C C O R1 R2
HC
CH2
sn-3－单半乳糖基甘油二酯
2、鞘氨（醇） 糖脂
其它脂类 二、 萜类（类萜, terpenes）
萜类属于非皂化的脂类，它的基本结构是异 戊二烯。
胡萝卜素
维生素A
顺视黄醛
反视黄醛
维生素E
维生素K
泛醌,辅酶Q
其它脂类 三、 甾类化合物（steroides)
类甾醇，类固醇——功能多为激素。
溶解性能与脂肪相似，但不能被皂化。
基本结构是环戊烷多氢菲（母核）的一类醇、
酸及其衍生物。
包括：固醇、固醇衍生物。
固醇类
1、动物固醇
（1） 胆固醇结构
脑神经和肾上腺 含量丰富 烷烃侧链
ROOH
甾核
极性头
固醇类
空间结构：椅式构象
胆甾烷醇（一个A-B反式类固醇）
粪固醇（一个A-B顺式类固醇）
固醇类
（2）胆固醇性质 白色、斜方晶体。
a. 醇基可与脂酸成酯（棕榈酸、硬脂酸、油
（1）细胞结构的刚性
（2）抗原的化学标记 血型抗原 （3）细胞分化阶段可鉴定的化学标记 （4）调节细胞的正常生长 （5）授予细胞与其它生物活性物质的反应性倾向。
第五节 结合脂类－－脂蛋白
无论是脂肪酸或是其它脂类，都很少以游离形式存在于生物 体内，而是以蛋白质或是糖类结合的形式存在。 一、脂蛋白的功能： （1）几乎所有的脂蛋白都具有运输或载体的功能。 （2）有些脂蛋白的功能似乎是储存，这些复合物将脂质稳定 在身体某处以备调用。 （3）参与脂质的代谢，如酰基载体蛋白参与脂肪酸的合成。 （4）参与细胞识别。
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。
生物化学第2章脂类
第2章脂质（Chapter 2. Lipid）一、引言(一)脂质的概念不(低)溶于水、溶于非极性溶剂的生物有机分子。
（二）脂质的分类1.按化学组成单纯脂质（simple lipid）主要有甘油三酯和蜡复合脂质（compound lipid）主要有磷脂和糖脂衍生脂质（derived lipid）主要有取代烃，固醇类，萜和其它脂质（脂肪族维生素等）可皂化脂和不可皂化脂2.按照极性非极性脂质(nonpolar)不具容积可溶性，不能形成单分子层。
如:胆甾烷、长链脂肪酸和长链一元醇形成的酯等。
极性脂质(polar)Ⅰ类极性脂质:不具容积可溶性，有界面可溶性，能参入膜，但自身不能形成膜,如:三酰甘油、胆固醇、长链质子化FA等Ⅱ类极性脂质:能形成膜，如:磷脂和鞘糖脂；Ⅲ类极性脂质:具可溶性。
ⅢA类:如长链脂肪酸的盐；阴离子、阳离子和非离子去污剂；溶血磷脂酸；脂酰CoA等。
ⅢB类:如胆汁盐、皂苷等。
3.按照生物学功能贮存脂(storage lipid） 结构脂(structural lipid) 活性脂(active lipid)二、脂肪酸脂肪酸(fatty acid,FA)通常是指烃链链长为4-36碳的羧酸，自然界中已经发现100余种。
绝大多数的脂肪酸含有偶数个碳原子，形成长而不分支的链(少数有分支的或含环的脂肪酸)。
根据双链的有无，脂肪酸可分为饱和(saturated FA)与不饱和脂肪酸(unsaturated FA)。
每一种脂肪酸都有通俗名、系统名和简写符号。
如：通俗名：亚油酸系统名：十八(碳)二烯酸，或顺,顺-9,12-十八烯酸简写符号：18:2△9c,12c18:2△9c, 12c 18:018:3△9c, 12c, 15c18:1△9cOver half of the fatty acid residues of plant and animal lipids are unsaturated；Bacterial fatty acids are rarely polyunsaturated but are commonly branched, hydroxylated, or contain cyclopropane rings.（一）脂肪酸的结构特点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；双键多数属非共轭系统。
第2章脂类的化学
3.脂质在水中和水界面上的行为不同 3.脂质在水中和水界面上的行为不同
极性 非极性
三、脂质的功能
1.
贮藏物质/能量物质, 贮存脂质———贮藏物质/能量物质,脂肪是机体内能量的 贮存形式， 贮存形式，它在体内氧化可释放大量能量以供机体利用 38.9KJ/g)。 （38.9KJ/g)。
2.结构脂质 2.结构脂质
甘油磷脂和鞘磷脂的分子组成
相同组成成分 磷酸 甘油磷脂 1 1 脂肪酸 2 1
不同或不尽相同的组成 成分
醇类
其他成分
甘油 胆碱、乙醇胺、 胆碱、乙醇胺、丝 （酯键） 氨酸、肌醇 酯键） 氨酸、 鞘氨醇 酰胺键） （酰胺键）
鞘磷脂
胆碱
（三）磷脂在体内的重要生理功能
1.磷脂是构成生物膜的重要成分。 1.磷脂是构成生物膜的重要成分。 磷脂是构成生物膜的重要成分
二、脂类的分类
1.按化学组成分类
• 单纯脂类 • 复合脂类 • 衍生脂类
①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>) （最丰富的为甘油三酯<三酰甘油>) 蜡 14-36C个碳原子的饱和或不饱和脂肪 （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 16酸与含16-30C个碳原子的一元醇所形成的 酯）
ω
9 9 ∆
CH3（ CH2）7 CH
常 见 的 不 饱 和 脂 酸
习惯名 软油酸 油酸 亚油酸 α-亚麻酸 γ-亚麻酸 花生四烯酸 timnodonic clupanodonic cervonic 系统名 十六碳一烯酸 十八碳一烯酸 十八碳二烯酸 十八碳三烯酸 十八碳三烯酸 廿碳四烯酸 廿碳五烯酸 EPA） （EPA） 廿二碳五烯酸 DPA） （DPA） 廿二碳六烯酸 DHA） （DHA） 碳原子 及双键 数 16： 16：1 18： 18：1 18： 18：2 18：3 18： 18：3 18： 20： 20：4 20：5 20： 22： 22：5 22： 22：6 双键位置 △系 9 9 9,12 9,12,15 6,9,12 5,8,11,14 5,8,11,14 ,17 7,10,13,1 6,19 4,7,10,13 ,16,19 n系 7 9 6,9 3,6,9 6,9,12 6,9,12,1 5 3,6,9,12 ,15 3,6,9,12 ,15 3,6,9,12 ,15,18 ω-7 ω-9 广泛 广泛 族 分布
第2章脂类化学
第四章脂类和生物膜第一节脂类的概念、分类和生物学功能第二节三酰甘油和蜡第三节甘油磷脂第四节鞘脂第五节简单脂类第六节脂蛋白第七节脂质的提取、分离与分析第八节生物膜第一节脂类的概念、分类和生物学功能一、脂类的概念●脂类是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。
对大多数脂质而言，其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。
●其脂肪酸多是4碳以上的长链一元酸，醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。
●生物体含有的脂类主要有脂肪、磷脂、糖脂、固醇等。
●脂类的元素组成主要是碳、氢、氧，有些尚有氮、磷及硫。
二、脂类的分类按化学组成可分为三大类：1.单纯脂类(simple lipid)是由脂肪酸和甘油形成的酯。
又分为：（1）三酰甘油由3分子脂肪酸和1分子甘油组成。
（2）蜡主要由长链脂肪酸和长链醇或固醇组成。
2.复合脂类(compound lipid)除含脂肪酸和醇外,尚有非脂成分,按非脂成分可分为: (1)磷脂非脂成分是磷酸和含氮碱(胆碱,乙醇胺)。
根据醇成分的不同,又分为甘油磷脂和鞘磷脂。
(2)糖脂非脂成分是糖(单己糖、二己糖等),并因醇成分不同,又分为甘油糖脂和鞘糖脂。
鞘磷脂和鞘糖脂合称为鞘脂类（sphingolipid）。
（3）衍生脂类（derived lipid）是由单纯脂质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。
如：（1）取代烃主要是脂肪酸及其碱性盐和高级醇，少量脂肪醛、脂肪胺和烃。
（2）固醇类包括固醇、胆酸、性激素等。
（3）萜包括许多天然色素、香精、橡胶等。
（4）其他脂质如维生素A、D、E,类十二碳烷等。
按脂类的皂化性质分：●可皂化脂类：能被碱水解生成皂。
一、脂肪：甘油一脂，甘油三脂等。
二、磷脂类：甘油磷脂和鞘磷脂。
三、蜡：长链脂肪酸与长链醇形成的脂。
●非皂化脂类：不能被碱水解生成皂。
一、萜类（异戊二烯的衍生物）二、类固醇类（环戊烷多氢菲的衍生物）三、前列腺素（20碳不饱和脂肪酸的衍生物）按极性可分为非极性脂质和4类极性脂质●非极性脂质：水不溶，不能形成单分子层。
第2章 脂类化学及脂类生物药物新
3.酵母固醇
HO 麦角 固醇
紫外线
H2C
H2
HO
VD2
存在于酵母菌、毒菌中。 经日光和紫外光照射可以被转化为维生素D2。
（二）固醇类衍生物
1.胆汁酸：
COOH
HO
包括胆酸、脱氧胆酸和鹅脱氧胆酸
2.性激素
O OH
雄激素
O 睾酮
HO 雄酮 O
OH
雌激素 HO
雌 二醇
HO 雌酮
五.脂类在体内的贮存、动员和运输
O
C
R1
O
R2 C O C H
O
氨基 乙 醇
CH2
OP O
CH2
CH2
NH2
OH （或
CH2
CH COOH ) NH2
其它的磷脂还有：
O
CH2
O
C
R1
O
R2 C O C H
O
CH2
OP OH
肌 醇 磷 脂 （磷 脂 酰 肌 醇 ）
OH OH
HH H HO OH H H
H OH m－肌 醇
O
CH2 O CH
物膜的通透性、神经髓鞘的绝缘物质以及动物细胞对 某种毒素的保护作用有一定关系。
7－脱氢胆固醇：
紫外线
H2C
HO
77-脱氢 胆固醇H2 HO7维生 素 D3
7－脱氢胆固醇存在于动物皮下可能是由胆固醇转化而来， 在紫外线作用下形成维生素D3.
2.植物固醇
22
24
豆固 醇
HO 麦固醇
存在于大豆、麦芽中，为植物细胞的重要组分，但 动物不能吸收利用。
极 低 密 度 前β 脂 蛋白(VLDL)
转运 内 源性 脂肪
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油
C18:1 9
酸
ω9
CH3(CH2)7CH = CH (CH2)7COOH
9 C18:1
9
单不饱和脂肪酸的双键也是有规律的 ，多在 9-10，其他双键通常在12和15。 多不饱和脂肪酸的双键几乎从不相连接。
14
亚油酸
共轭亚油酸
15
α -亚麻酸
C 18:3
ω3, 6, 9
3 6 9 CH3CH2CH=CHCH2CH=CH CH2CH=CH (CH2)7COOH 15 12 9
=1：1：1。
其中，不饱和脂肪酸中的ω -6 脂肪酸与
ω -3脂肪酸之比为4：1。
21
顺式脂肪酸与反式脂肪酸
顺式脂肪酸（cis-）：氢原子都位于同一侧，链的形状曲 折，看起来象U型
结构式
结构 示意
反式脂肪酸（trans-)：氢原子位于两侧，看起来象线形
结构式
结构 示意
22
反式脂肪酸
反式脂肪是植物油经过部份氢化处 理过程中产生的 。 与一般的植物油相比，反式脂肪具 有耐高温、不易变质、存放久等优点。
反式11-十八碳一烯酸 9,12-十八碳二烯酸 9,12,15-十八碳三烯酸 6,9,12-十八碳三烯酸
18:1
18:1 18:2 18:3 18:3 20:4 20:5
w-9
w-7 w-6 w-3 w-6 w-6 w-3
CH3(CH2)7CH═CH(CH2)7COOH
CH3(CH2)5CH═CH(CH2)9COOH CH3(CH2)4(CH═CHCH2)2(CH2)6COOH CH3CH2(CH═CHCH2)3(CH2)6COOH CH3(CH2)4(CH═CHCH2)3(CH2)3COOH CH3(CH2)4(CH═CHCH2)4(CH2)2COOH CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)2COOH
22:5
22:6
w-3
w-3
CH3CH2(CH═CHCH2)5(CH2)4COOH
18 CH3CH2(CH═CHCH2)6CH2COOH
必需脂肪酸
定义
人体自身不能合成，必须由食物提供， 是人体不可缺少的营养素，故称为营养必需 脂肪酸(essential fatty acid)，包括亚油 酸、亚麻酸和花生四烯酸。
OH
亲水侧
42
常见食品： 奶油蛋糕、冰淇淋、巧克力、派、奶茶、饼干、 色拉酱、炸薯条、奶糖、马铃薯片、油炸干吃面等。
25
25
第三节 复合脂类的化学
一、磷酯
（一）甘油磷酯
甘油的第三个羟基被磷酸酯化，而其它两个 羟基被脂肪酸酯化。是生物膜的主要成分。
1 CH2OCOR1
R2OCO
2 3
C CH2
H O
O－ P O O X
脂肪合 成酶类
O R2 C O
CH2 CH CH2 酰基甘油
O H O
C O C
R1
R3
•R1、R2、R3可相同，也可不同 单甘油酯（Monoglyceride） 二甘油酯（双甘酯, Diglyceride） 三甘油酯（甘油三酯, Glyceride）
7
二、脂肪酸
脂肪酸是长的碳氢链的羧酸。 在组织和细胞中绝大部分的脂肪酸是以复合形 式存在的，以游离形式存在的脂肪酸含量极少。 16碳和18碳的脂肪酸在油脂中分布最广，含量 最多；人体中饱和脂肪酸最普遍的是软脂酸和 硬脂酸，不饱和脂肪酸是油酸。高等植物和低 等动物中，不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸。 不同脂肪酸之间的区别主要在于碳氢链的长度 及不饱和双键的数目和位置。
7 OH
例：胆酸
COOH
12
3 HO H
7 OH
例：鹅脱氧胆酸
40
OH 12
CONHCH2CH2SO3H
例：牛磺胆酸
3 HO H OH 12 7 OH
CONHCH2COOH
例：甘氨胆酸
3 HO H 7 OH
41
甘氨胆酸的立体构型
疏水侧
11 8 9 OH HN CH2 HOOC 14 CH3 13 CH3 10 2 4 1 5 6 OH 15 16 CO 17 CH3
环戊烷
菲
环戊烷多氢菲
根据甾核上羟基的变化，它又可分为固醇和类固醇衍生 物两大类。
33
固醇类(固醇)
为一环状高分子一元醇。在生物体中它可以游离状态或以与 脂肪酸结合成酯的形式存在。 (1)动物固醇：多以酯的形式存在。 (2)植物固醇：为植物细胞的重要组分，不能为动物吸收利 用。 (3)酵母固醇：存在于酵母菌、毒菌中，其含量以麦角固醇 最多，它经日光和紫外线照射可以转化成维生素D2。 固醇衍生物： 其典型是胆汁酸，具有重要的生理意义。
OH H2N OH
CH2 CH CH
OH
HO
CH2 HC NH C O
＋
N(CH3)3 CH2 O－ O P O NH C O O CH2 CH CH HC CH (CH2)1 2 CH3 OH
OH
HO
CH HC CH
H2C
(CH2)1 4 CH3 二氢鞘氨醇
(CH2)7 HC
(CH2)1 2 CH CH3 (CH2)1 2 CH3 神经酰胺
10
饱和与不饱和脂肪酸
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
11
12
脂肪酸的命名
1）习惯命名法
如丁酸、棕榈酸，月桂酸等。
2）系统命名法
△编码命名：从羧基端开始计算双键位置。 ω /n编码命名：从甲基端开始计算双键位置。
脂肪酸常用简写法表示，其原则是：先写出碳原
子的数目，再写出双键的数目，最后表明双键的位置。
13
(CH2)7 HC CH (CH2)7 CH3
鞘磷脂 图2-1 鞘氨醇、二氢鞘氨醇、神经酰胺、鞘磷脂的结构
30
X＝磷脂胆碱 、 磷脂乙醇胺、 单糖或寡糖
按取代基X的不同，鞘脂分为：鞘糖酯、鞘磷脂
31
二、糖酯
32
三、胆固醇和胆酸
固醇化合物即甾类，以环戊烷多氢菲为基本结构。
17 15
11 13 1 3碳氢链的长度来分类
短链：2－4C，如丙酸、丁酸 中链：6－10C，如辛酸 长链：12－26C ，如花生四烯酸、油酸、亚 油酸等。
9
2）按照双键数目来分类
饱和脂肪酸（Saturated fatty acids），如软脂酸 （C16：0）、硬脂酸（C18：0） 脂肪酸 单不饱和脂肪酸（Mono unsaturated fatty acids ），如油酸 不饱和脂肪酸 多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated （Unsaturated fatty acids，PUFA），如DHA、EPA、 fatty acids ） AA等
反式脂肪酸能升高LDL（即低密度脂蛋白，其水平升高 可增加患冠心病的危险），降低HDL（即高密度脂蛋白， 其水平升高可降低患冠心病的危险），因而增加患冠心 病的危险性。
23
油脂的氢化（硬化）
§4-1 油 脂
24
24
常见添加氢化油的食品
配料中标注 “氢化植物油、麦淇淋、起酥油、人造黄油、 人造奶油、人造脂肪、奶精等”
花生四烯酸 (arachidonic acid)
timnodonic acid (EPA)
5,8,11,14-二十碳四烯 酸
5,8,11,14,17-二十碳 五烯酸
clupanodonic acid (DPA)
cervonic acid (DHA)
7,10,13,16,19-二十二 碳五烯酸
4, 7,10,13,16,19-二 十二碳六烯酸
(X为醇基)
X为取代基
26
机 体 内 几 类 重 要 的 甘 油 磷 脂
27
（二）鞘氨醇磷脂（鞘磷脂）
鞘氨醇磷脂类是鞘氨醇（十八碳二元醇）的衍生物。
28
鞘氨醇的氨基通过酰胺键与1分子长链脂酸相 连形成神经酰胺(ceramide)，为鞘脂的母体结构。
29
CH2 H2N CH CH HC CH (CH2)1 2 CH3 鞘氨醇
19
体内多不饱和脂肪酸(n(ω)-3，n-6类)合成途径
EPA
AA EPA DHA
DHA
EPA
ω3,6,9 簇多不 饱和脂 肪酸在 人体内 不能转 化。但 同簇可 转化
植物：有Δ9、Δ12、Δ15 去饱和酶 动物：有Δ4、Δ5、Δ8、Δ9去饱和酶。
20
WHO推荐人类膳食用油脂脂肪酸标准模式
饱和脂肪酸：单不饱和脂肪酸：多不饱和脂肪酸
第二章 脂类的化学
生物化学与分子生物学系 广东药学院 基础学院
1
主要内容
第一节 脂类的概念、分类及生理功能 第二节 单脂的化学 第三节 复合脂类的化学 第四节 脂类的提取分离与分析
2
第一节 脂类的概念、分类及生理功能
一、脂类的概念
是一类低溶于水而高溶于有机溶剂(如乙醚、丙 酮、氯仿等)，并能为机体利用的有机化合物。 主要由碳、氢、氧成分构成的一大类生物分子。 化学本质为脂肪酸(多是4碳以上的长链一元羧酸) 和醇(包括甘油醇、鞘氨醇、高级一元醇和固醇) 等所组成的脂类及其衍生物。
－
－ － － －
CH3(CH2)10COOH
CH3(CH2)12COOH CH3(CH2)14COOH CH3(CH2)16COOH CH3(CH2)18COOH
17
软脂酸 (palmitic acid)
硬脂酸 (stearic acid) 花生酸 (arachidic acid)
不饱和脂酸
棕榈(软)油酸 (palmitoleic acid)
3
二、脂类的分类
甘油酯
单纯 脂类 按 照 化 学 组 成 分 类 蜡，如蜂蜡 磷脂类 鞘脂类