第二十一章脂 类

第二十一章 脂类

学习要点

1.掌握油脂的结构通式、理化性质和常见的高级脂肪酸。

2.熟悉卵磷脂和脑磷脂的存在、结构通式及水解产物。

3.了解鞘磷脂和脑苷脂的存在、结构通式及水解产物。

4.掌握甾族化合物的基本结构和命名方法

5.熟悉胆甾醇和胆酸的结构、特性。

6.熟悉萜类分类和异戊二烯规律。

7.了解单萜类、二萜类和三萜类的代表物。

脂类是广泛存在于生物体内，不溶于水但溶于非极性有机溶剂，并能被肌体利用的有机化合物。脂类又称为脂质，包括油脂和类脂。油脂是油和脂肪的总称，习惯上把来自植物体内的油脂称为油，油在常温下多为液态，如花生油、豆油芝麻油等；把来自动物体内的油脂则称为脂肪，在常温下脂肪是固态或半固态，如牛油、猪油等。在动植物体内存在着结构或理化性质与油脂类似的一些化合物，称为类脂。重要的类脂有磷脂、糖脂、萜类和甾醇类等。脂类在组成、结构、理化性质和生理功能上，都有很大差异，唯一的共性就是脂溶性。脂类是生物体维持正常生命不可缺少的物质，有些脂类还具有特殊的生理活性。

第一节 油脂

油脂是生物体内重要的能源物质，1g 脂肪在体内完全氧化，释放约38kJ 的热量。此外，脂肪还提供人体必需脂肪酸，协助脂溶性维生素的吸收，保护内脏，维持体温。

一、油脂的组成和结构

动植物体内的油脂是多种物质的混合物，其主要成分是三酰甘油，还有少量游离的脂肪酸、高级醇、高级烃、维生素及色素等。三酰甘油是一分子甘油与三分子高级脂肪酸生成的三元酯。通式为：

O

O

O

C H 2 O C R "

R ' C O C H C H 2 O C R

α

β

α'

若R 、R ′和R ″相同，称为单三酰甘油；若R 、R ′和R ″不同，则称为混三酰甘油。可以用阿拉伯数字或α、β和α′标明酰基的位次。例如：

O

O

O

C H 2 O C C 17H 35

C 17H 35 C O C H C H 2 O C C 17H 35

O

O

O

C H 2 O C C 17H 33

C 15H 33 C O C H

C H 2 O C C 17H 35

三硬脂酰甘油 α-硬脂酰-β-软脂酰-α'-油酰甘油

甘油与一分子脂肪酸生成的酯叫做单酰甘油，与两分子脂肪酸生成的二元酯叫做二酰甘

油。这两种甘油酯在自然界中存在的数量比较少。

构成油脂的脂肪酸大多数是含有偶数碳原子的直链高级脂肪酸。一些构成油脂的高级脂肪酸见表21-1所示。

表21-1 一些构成油脂的高级脂肪酸

类别

名称

结构式

饱

和 脂 肪 酸

月桂酸（十二酸） CH 3(CH 2)10COOH 肉豆蔻酸（十四酸） CH 3(CH 2)12COOH 软脂酸（十六酸） CH 3(CH 2)14COOH 硬脂酸（十八酸） CH 3(CH 2)16COOH 花生酸（二十酸） CH 3(CH 2)18COOH

不 饱 和 脂 肪 酸

CH 3(CH 2)5CH=CH(CH 2)7COOH 油酸（9-十八碳烯酸） CH 3(CH 2)7CH=CH(CH 2)7COOH

亚油酸（9,12-十八碳二烯酸） CH 3(CH 2)4CH=CHCH 2CH=CH(CH 2)7COOH 亚麻酸(9,12,15-十八碳三烯酸) CH 3(CH 2CH=CH)3(CH 2)7COOH 花生四烯酸(5,8,11,14-二十碳四烯酸)

CH 3(CH 2)3(CH 2CH=CH)4(CH 2)3COOH

大多数植物油中不饱和脂肪酸的含量超过70%，如亚油酸是棉籽油、大豆油、葵籽油、大麻油的主要成分。脂肪中饱和脂肪酸的含量为60%~70%，构成人体脂肪的脂肪酸主要是软脂酸和油酸，多数脂肪酸在体内能合成，但亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等在体内不能合成，必须由食物供给，称为必需脂肪酸。

二、油脂的性质

纯净的油脂无色、无臭、无味。天然油脂因溶有维生素和色素而有特殊的气味和颜色，油脂没有固定的熔、沸点，相对密度均小于1；不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、石油醚、氯仿、四氯化碳及苯。

油脂含有酯基和不饱和键，所以具有酯的典型性质（水解反应），也具有不饱和烃的典型性质（加成反应、氧化反应）。

（一）水解反应

油脂在酸或酶催化下发生水解反应，生成甘油和高级脂肪酸。

"

3H 2

O C H O H C H 2O H

C H 2O H

R C O O H R 'C O O H R "C O O H

H

+

++

C H 2O C O R

C H 2O C O R C H O C O R '或酶

在碱性条件下，油脂可以完全水解，得到甘油和高级脂肪酸盐。高级脂肪酸的钾盐和钠盐就是肥皂，所以，油脂在碱性条件下的水解又称为皂化。

3N aO H

H O H

C H2O H

C H2O H

R C O O N a

R'C O O N a

R"C O O N a

++

C H2O C O R

C H2O C O R"

C H O C O R'

1g油脂完全皂化时所需氢氧化钾的毫克数叫做皂化值。皂化值与油脂的平均相对分子质量成反比，可以根据皂化值的大小，判断油脂的相对分子质量高低。

（二）加成反应

含有不饱和脂肪酸的油脂可以与H2、I2等发生加成反应。不饱和程度高的油通过催化加氢，转变为饱和程度高的脂肪，由液态转变为固态。因此，油脂的氢化也叫做硬化。氢化后的油脂便于贮藏和运输。

油脂的不饱和程度可以通过加碘的方法测定。100g油脂所能吸收碘的克数叫做碘值。碘值与油脂的不饱和程度成正比，碘值越大，油脂的不饱和程度越高。

（三）酸败

油脂在空气中贮存过久会发生变质，产生难闻的气味，这种现象叫做酸败。酸败主要有以下2种情况。

1．油脂受空气中的氧气、光、热、水分的作用，发生氧化、分解等反应，生成具有臭味的低级醛、酮、酸等物质。

2．油脂在微生物或酶的作用下，水解为脂肪酸，脂肪酸进一步发生氧化形成酮酸，再经过脱羧或进一步氧化，变成低级的有臭味的醛、酮、酸等。

油脂的酸败程度可用酸值来衡量。中和1g油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数叫做油脂的酸值。酸值越大，说明油脂中游离脂肪酸的含量越高，酸败程度越大。酸败后的油脂有刺激性和毒性，不能食用。

中国药典对药用油脂的皂化值、碘值和酸值都有严格的规定。

第二节磷脂和糖脂

磷脂和糖脂是非常重要的类脂。构成磷脂的醇类除甘油外，还有鞘氨醇；所以磷脂可以分为甘油磷脂和鞘磷脂。构成糖脂的醇类只有鞘氨醇，没有甘油。

一、磷脂

磷脂是含磷的类脂，其结构、性质和油脂很相似。磷脂广泛分布于动植物体内，主要存在于动物的脑、神经组织、骨髓、心、肝、肾等器官中，也存在于蛋黄、大豆、植物的种子及胚芽中。重要的磷脂有卵磷脂、脑磷脂和鞘磷脂。

（一）甘油磷脂

1．磷脂酰胆碱