第02章 脂质化学课件

脂质的概念、分类单脂和复脂的结构与性质固醇的结构、性质主要内容：第二章脂质化学9/30/20231生物化学——脂质化学脂质的概念、分类主要内容：第二章脂质化学8/7/2023一、脂质的概念和类别

（一）脂质的主要生理功能

1．贮存和提供能量。2．保护作用和御寒作用3．为脂溶性物质提供溶剂，促进脂溶性物质的吸收。4．提供必需脂酸。5．构建生物膜。6．脂质作为细胞表面的物质，与细胞识别、免疫等密切相关。7．有些脂质还具有维生素和激素的功能。9/30/20232生物化学——脂质化学一、脂质的概念和类别（一）脂质的主要生理功能1．贮存和提（二）脂质的化学概念和分类

1．脂质的化学概念

脂质Lipid，也称脂类。

元素组成：C、H、O，有的还含有N、P等。

由醇和脂肪酸所形成的酯类及其衍生物。9/30/20233生物化学——脂质化学（二）脂质的化学概念和分类1．脂质的化学概念脂质Lipi脂质具有3个特征：

（1）一般不溶于水而溶于脂溶剂。（2）是脂酸与醇所组成的酯及其衍生物。（3）一般能被生物体利用。9/30/20234生物化学——脂质化学脂质具有3个特征：（1）一般不溶于水而溶于脂溶剂。（2）脂质单纯脂(simplelipid):脂(fat)、油(oil)、蜡(wax)

复合脂类(complexlipid):磷脂(含磷酸和氮碱的单脂衍生物)和糖脂(含糖的单脂衍生物)衍生脂质(derivedlipid):萜类、固醇类及其它脂质等2．脂质的分类

9/30/20235生物化学——脂质化学脂质单纯脂(simplelipid):脂(fat)、油(o二、单脂（simplelipid）

（一）脂肪（真脂，中性脂）（fat）

1．脂肪的组成和结构

脂肪：甘油三酯，三酰甘油，triglyceride（TG）

9/30/20236生物化学——脂质化学二、单脂（simplelipid）（一）脂肪（真脂，中性通式R1=R2=R3简单三酰甘油混合三酰甘油9/30/20237生物化学——脂质化学通式R1=R2=R3混合三酰甘油8/7/20237生物化学—9/30/20238生物化学——脂质化学8/7/20238生物化学——脂质化学2．脂酸（fattyacid,FA）

（1）脂酸的特点

碳原子数多为偶数；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；双键多为顺式,少数为反式。9/30/20239生物化学——脂质化学2．脂酸（fattyacid,FA）（1）脂酸的特点脂肪酸饱和脂肪酸：16C软脂酸18C硬脂酸等不饱和脂肪酸含1个双键：油酸、芥子酸等含2个双键：亚油酸等含3个双键：亚麻酸等含4个双键：花生四烯酸等含5个双键：EPA含6个双键：DHA（2）常见的脂酸

9/30/202310生物化学——脂质化学脂肪酸饱和脂肪酸：16C软脂酸18C硬脂酸等不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸还有——

命名法脂肪酸的命名指出总碳原子数目指出双键的数目指出双键的位置及顺反结构如：18：2Δ9c，12c为亚油酸9/30/202311生物化学——脂质化学多不饱和脂肪酸还有——命名法脂肪酸的命名8/7/2023脂肪酸的构象9/30/202312生物化学——脂质化学脂肪酸的构象8/7/202312生物化学——脂质化学3．脂肪的性质

（1）物理性质

（2）化学性质

由酯键产生的性质——水解和皂化

9/30/202313生物化学——脂质化学3．脂肪的性质（1）物理性质（2）化学性质由酯键皂化作用：脂酰甘油的碱水解作用。得到高级脂肪酸的钠盐或钾盐，俗称肥皂。皂化值（价）(saponificationnumberorvalue)：

——皂化1g脂肪所需KOH的mg数。

TG平均Mr＝3×56×1000皂化价皂化值可评估油的质量9/30/202314生物化学——脂质化学皂化作用：脂酰甘油的碱水解作用。皂化值（价）(saponif

由不饱和脂酸产生的性质

A．氢化：

—CH＝CH－NiorPdorPt加氢—CH2－CH2－B．卤化：

—CH＝CH－＋I2—CH－CH－II碘值(价)(iodinenumberorvalue):

——100g脂肪能吸收碘的g数。

可衡量油脂的不饱和程度9/30/202315生物化学——脂质化学由不饱和脂酸产生的性质A．氢化：—CH＝CH－NioC．氧化：

温和条件下氧化（如空气）

过氧化物9/30/202316生物化学——脂质化学C．氧化：温和条件下氧化（如空气）过氧化物8/7/202剧烈条件下氧化（如臭氧）

9/30/202317生物化学——脂质化学剧烈条件下氧化（如臭氧）8/7/202317生物化学——脂D．酸败（rancidity）

水解性酸败：由于光、热或微生物的作用，使油脂水解生成脂酸，低级脂酸有臭味。氧化性酸败：由于空气中的氧使不饱和脂酸氧化，产生醛和酮等。酸值(价)(acidnumberorvalue)——中和1g油脂中的游离脂酸所需KOH的mg数。

怎样防止酸败?

油脂在空气中暴露过久会产生难闻的臭味，这种现象称为酸败。衡量酸败程度9/30/202318生物化学——脂质化学D．酸败（rancidity）水解性酸败：由于光、热或微生由羟基脂酸产生的性质

乙酰值(价)(aectylationnumberorvalue)：中和1g乙酰酯经皂化释放出的乙酸所需KOH的mg数。

衡量脂肪羟基化程度9/30/202319生物化学——脂质化学由羟基脂酸产生的性质乙酰值(价)(aectylati（二）蜡（wax）

1．概念

高级脂肪酸与高级一元醇生成的酯。2．主要的蜡

分布在生物体表面起保护作用植物蜡—防虫蛀、防辐射、降低水分蒸发动物蜡—防水、保温、筑巢9/30/202320生物化学——脂质化学（二）蜡（wax）1．概念2．主要的蜡分布在生物体表面三、复脂（complexlipidorcompoundlipid）

（一）磷脂（phospholipidorphosphatide）

1．甘油醇磷脂（glycerophosphatide）

甘油醇磷脂通式

9/30/202321生物化学——脂质化学三、复脂（complexlipidorcompound通常C1位的脂肪酸为饱和脂肪酸，C2位上为不饱和脂肪酸。9/30/202322生物化学——脂质化学通常C1位的脂肪酸为饱和脂肪酸，8/7/202322生物化学（1）甘油醇磷脂的性质

①容易氧化

②溶解度

磷脂丙硐乙醇乙醚磷脂酰胆碱不溶溶溶磷脂酰乙醇胺不溶不溶溶鞘氨醇磷脂不溶溶（在热乙醇中）不溶9/30/202323生物化学——脂质化学（1）甘油醇磷脂的性质①容易氧化②溶解度磷脂丙硐乙③可解离成两性离子型或带电荷的分子以磷脂酰胆碱为例9/30/202324生物化学——脂质化学③可解离成两性离子型或带电荷的分子以磷脂酰胆碱为例8/7/pH7时，几种常见的甘油醇磷脂的净电荷磷脂磷酸基团X基团净电荷磷脂酰胆碱-+0磷脂酰乙醇胺-+0磷脂酰丝氨酸-+，--1磷脂酰肌醇-0-19/30/202325生物化学——脂质化学pH7时，几种常见的甘油醇磷脂的净电荷磷脂磷酸基团X基团净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（amphipathiccompound）

X非极性，不易溶于水称非极性尾极性，易溶于水称极性头极性醇9/30/202326生物化学——脂质化学④磷脂分子中有极性头和非极性尾凡分子中含有极⑤水解

甘油醇磷脂可被酸、碱或酶水解甘油醇磷脂脂酸＋甘油磷酸＋X基团H+或OH-磷酸单酯酶甘油＋磷酸酶水解：

9/30/202327生物化学——脂质化学⑤水解甘油醇磷脂可被酸、碱或酶水解甘油醇磷脂（2）几种重要的甘油醇磷脂的结构

①磷脂酰胆碱（phosphatidylCholine,PC）：也称卵磷脂（lecithin）9/30/202328生物化学——脂质化学（2）几种重要的甘油醇磷脂的结构①磷脂酰胆碱（phosp在细胞膜中含量高；胆碱是甲基供体；可防止脂肪肝；乙酰胆碱是神经递质。磷脂酰胆碱在蛋黄和大豆中含量丰富。不饱和脂酸:油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸饱和脂酸:软脂酸、硬脂酸9/30/202329生物化学——脂质化学在细胞膜中含量高；不饱和脂酸:油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四②磷脂酰乙醇胺：（phosphatidylethanolamine）也称脑磷脂（cephalin）

9/30/202330生物化学——脂质化学②磷脂酰乙醇胺：（phosphatidylethanol③磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine）：也称脑磷脂（cephalin）

X:丝氨酸在血小板膜中含量高，血小板被激活时，磷脂酰丝氨酸转向膜外侧，参与凝血酶原活化。9/30/202331生物化学——脂质化学③磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine）：卵磷脂与脑磷脂在体内可互变

丝氨酸乙醇胺胆碱9/30/202332生物化学——脂质化学卵磷脂与脑磷脂在体内可互变丝氨酸乙醇胺胆碱8/7/④磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol）：也称肌醇磷脂（inositolphosphatide）X:肌醇存在于哺乳动物细胞膜，细胞膜含有磷脂酰肌醇-4-单磷酸和-4,5-双磷酸，后者可转化为细胞内信使肌醇-1,4,5-三磷酸和1,2-二酰甘油。9/30/202333生物化学——脂质化学④磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol）⑤缩醛磷脂（plasmalogen）：

也称生醛磷脂或磷脂酰缩醛，醚甘油磷脂的一种。

（脂性醛基或称α、β一不饱和醚基）

αβC1:X:胆碱，胆碱缩醛磷脂乙醇胺，乙醇胺缩醛磷脂丝氨酸，丝氨酸缩醛磷脂

甘油骨架1位碳连接的是烃基而不是酰基。9/30/202334生物化学——脂质化学⑤缩醛磷脂（plasmalogen）：（脂性醛基或称α、β⑥心磷脂（cardiolipidorcardiolipin）：也称双磷脂酰甘油（diphosphatidylglycerol）9/30/202335生物化学——脂质化学⑥心磷脂（cardiolipidorcardioli2．鞘氨醇磷脂（phosphosphingolipid）：

（1）结构：

phospho-9/30/202336生物化学——脂质化学2．鞘氨醇磷脂（phosphosphingolipid）：由神经酰胺与磷脂酰胆碱或磷脂酰乙醇胺组成高等动物组织中含量最丰富的鞘脂类鞘磷脂9/30/202337生物化学——脂质化学鞘磷脂8/7/202337生物化学——脂质化学（2）性质：

与甘油醇磷脂的不同点

②对光及空气皆稳定，可经久不变。③溶解度：不溶于丙酮、乙醚，而溶于热乙醇与甘油醇磷脂的相同点

①可解离成两性离子型或带电荷的分子②两亲化合物①组分差别主要是醇不同，此外脂肪酸是与氨基相连。9/30/202338生物化学——脂质化学（2）性质：与甘油醇磷脂的不同点②对光及空气皆稳定，可（二）糖脂（glycolipid）

1、甘油醇糖脂

是由二酰甘油与己糖（主要是Gal、Man、deoxy-Glc等）以糖苷键连接而成。

主要存在：植物叶绿体和微生物质膜中、在动物的睾丸、精子和神经系统也含量丰富。

糖通过半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。9/30/202339生物化学——脂质化学（二）糖脂（glycolipid）1、甘油醇糖脂2．N-酰基鞘氨醇糖脂（神经酰胺糖脂）

组成：醇（鞘氨醇）、脂酸、糖根据糖基的不同，可分为两大类

脑苷脂：中性鞘糖脂，糖基为半乳糖、葡萄糖等神经节苷脂：酸性鞘糖脂，糖基中除中性糖基外，还含唾液酸。即神经酰胺的1-位羟基被糖基化形成的化合物9/30/202340生物化学——脂质化学2．N-酰基鞘氨醇糖脂（神经酰胺糖脂）组成：醇（鞘氨醇）、（1）脑苷脂（脑糖脂）（cerebroside）

9/30/202341生物化学——脂质化学（1）脑苷脂（脑糖脂）（cerebroside）8/7/2（2）神经节苷脂（神经节糖脂）（ganglioside）

9/30/202342生物化学——脂质化学（2）神经节苷脂（神经节糖脂）（ganglioside）8四、固醇（sterol）：也称甾醇

（一）固醇的结构

1．天然固醇的通式

固醇是环戊烷多氢菲的衍生物

9/30/202343生物化学——脂质化学四、固醇（sterol）：也称甾醇（一）固醇的结构1．天2．α、β-型异构体

α-型固醇β-型固醇9/30/202344生物化学——脂质化学2．α、β-型异构体α-型固醇β-型固醇8/7/20234（二）胆固醇（cholesterol）

1、分布：2、结构：

在脑、肝、肾和蛋黄中含量很高，主要存在于细胞膜。可转化为多种活性物质，血液中含量过高会导致动脉粥样硬化。9/30/202345生物化学——脂质化学（二）胆固醇（cholest