脂类医学知识讲座专家讲座

第十五章脂类

Lipids1.油脂和蜡2.磷脂3.甾族化合物1/1/20241第十六章脂类脂类医学知识讲座第1页

脂类广泛存在于生物体内，是一类在化学组成、化学结构和生理功效上有较大差异，但都含有脂溶性有机化合物。主要有油脂、蜡、磷脂和甾族化合物等。能够用乙醚、氯仿和苯等非极性有机溶剂从动植物组织中提取出脂类化合物。1/1/20242第十六章脂类脂类医学知识讲座第2页第一节油脂和蜡1.油脂2.蜡1/1/20243第十六章脂类脂类医学知识讲座第3页油脂是油(oil)和脂肪(fat)总称。常温下呈固态或半固态油脂称为脂肪,呈液态称为油。（一）油脂组成和结构通式

油脂是由一分子甘油与三分子高级脂肪酸所形成酯，称为三酰甘油(triacylglycerols)，医学上称作甘油三酯(triglycerides)。天然油脂分子中三个高级脂肪酸酰基链是不相同。一、油脂1/1/20244第十六章脂类脂类医学知识讲座第4页天然油脂是各种三酰甘油混合物，分子含有手性，都是L-构型，即在Fischer投影式中甘油C2上脂酰基在碳链左侧。混三酰甘油

1/1/20245第十六章脂类脂类医学知识讲座第5页天然油脂中已发觉脂肪酸有几十种，普通含12至20之间偶数碳原子直链饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸主要有油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。除此之外，还有来自鱼油和海食品中二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）。1/1/20246第十六章脂类脂类医学知识讲座第6页油脂中常见脂肪酸习惯名称系统名称结构式月桂酸十二碳酸CH3(CH2)10COOH软脂酸十六碳酸CH3(CH2)14COOH硬脂酸十八碳酸CH3(CH2)16COOH油酸顺-9-十八碳烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH亚油酸顺，顺-9，12-十八碳二烯酸CH3(CH2)4(

CH=CHCH2)2(CH2)6COOHα-亚麻酸顺，顺，顺-9，12，15-十八碳三烯酸CH3CH2(

CH=CHCH2)3(CH2)6COOHγ-亚麻酸顺，顺，顺-6，9，12-十八碳三烯酸CH3(CH2)4(

CH=CHCH2)3(CH2)3COOH花生四烯酸顺，顺，顺，顺-5，8，11，14-二十碳四烯酸CH3(CH2)4(

CH=CHCH2)4(CH2)2COOHEPA顺，顺，顺，顺，顺-5，8，11，14，17-二十碳五烯酸CH3CH2(

CH=CHCH2)5(CH2)2COOHDHA顺，顺，顺，顺，顺，顺-4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸CH3CH2(

CH=CHCH2)6CH2COOH1/1/20247第十六章脂类脂类医学知识讲座第7页（二）脂肪酸命名脂肪酸名称惯用俗名，如软脂酸、油酸、花生四烯酸等。脂肪酸系统命名法与一元羧酸系统命名法相同，不一样之处是脂肪酸碳原子有三种编码体系，分别为

编码体系、ω编码体系和希腊字母编号体系；命名时可用各种不一样编码体系表示。系统名称还可用简写符号表示。1/1/20248第十六章脂类脂类医学知识讲座第8页脂肪酸碳原子三种编码体系Δ编码体系:编号从羧基碳原子开始(系统命名法惯用)ω编码体系：编号从甲基碳原子开始希腊字母编号：同羧酸。末端甲基碳称为ω碳原子1/1/20249第十六章脂类脂类医学知识讲座第9页

简写符号标准：用阿拉伯数字写出脂肪酸碳原子总数，然后在冒号后写出双键数目，最终在△或ω右上角标出双键位置（和几何构型）。例：俗名:

棕榈油酸Δ编码体系命名:ω编码体系命名：CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH16 109 11 78 16Δ9-十六碳烯酸ω7-十六碳烯酸简写符号：

16:1Δ9简写符号：

16:1ω71/1/202410第十六章脂类脂类医学知识讲座第10页

人体内不饱和脂肪酸按ω编码体系分为ω-3族（如

-亚麻酸）、ω-6族（如亚油酸）和ω-9族（如油酸）。族内不饱和脂肪酸均能够本族母体脂肪酸为原料在体内衍生，而不一样族脂肪酸不能在体内相互转化。少数不饱和脂肪酸如亚油酸和亚麻酸不能在人体内合成，花生四烯酸体内虽能合成，但数量不能完全满足人体生命活动需求，象这些人体不能合成或合成不足，必须从食物中摄取不饱和脂肪酸，称为必需脂肪酸（essentialfattyacid）。1/1/202411第十六章脂类脂类医学知识讲座第11页

-亚麻酸是ω-3族多烯脂肪酸母体，人体内只要从食物中取得

-亚麻酸就能够转化成ω-3族多烯脂肪酸EPA和DHA。ω-3族多烯脂肪酸对于心血管疾病防治有主要作用。

ω-6族多烯脂肪酸可由ω-6族母体亚油酸衍生，亚油酸在体内能够转化成γ-亚麻酸,进而转化成花生四烯酸。1/1/202412第十六章脂类脂类医学知识讲座第12页

（三）油脂物理性质

1.纯净油脂是无色、无臭、无味中性化合物。大多数天然油脂因为含有少许色素、游离脂肪酸、磷脂和维生素等物质而展现颜色(黄色和红色)。2.油脂密度均小于1g∙cm-3,不溶于水,微溶于低级醇,易溶于乙醚、氯仿、苯和石油醚等有机溶剂。3.天然油脂没有恒定沸点和熔点。含不饱和脂肪酸多时有较高流动性和较低熔点。1/1/202413第十六章脂类脂类医学知识讲座第13页（四）油脂化学性质含有羧酸酯通性和不饱和烃通性（若油脂中含不饱和脂肪酸）。1.水解与皂化:油脂碱性水解称为皂化。甘油 肥皂1/1/202414第十六章脂类脂类医学知识讲座第14页

1.

1g油脂完全皂化所需氢氧化钾mg数叫皂化值(saponificationnumber)。皂化值越大,油脂中三酰甘油平均相对分子质量越小。2.皂化值是衡量油脂质量指标之一，并可反应油脂皂化时碱用量。3.油脂是一个混合物,除能皂化者外,还有约1%~3%部分不能皂化(即不与碱作用,也不溶于水),这些物质包含维生素A、D、E、K、蜡及甾醇等。1/1/202415第十六章脂类脂类医学知识讲座第15页2.加成含有不饱和脂肪酸三酰甘油可发生加成反应，可与氢、碘等试剂进行加成。（1）加氢：含不饱和脂肪酸油脂在催化剂作用下加氢，油脂中不饱和脂肪酸即转变为饱和脂肪酸。加氢结果：液态油转化成半固态脂肪。所以这种氢化也叫做“油脂硬化”。氢化后油脂不易变质,可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等原料。氢化反应惯用Ni做催化剂,反应条件普通为110~190℃,1~3atm。1/1/202416第十六章脂类脂类医学知识讲座第16页（2）加碘

100g油脂所能吸收碘克数叫做碘值(iodinenumber)。碘值越大,三酰甘油中所含双键数目越多,油脂不饱和程度也越大。在实际测定中,因为碘与碳碳双键加成反应速度很慢,所以惯用氯化碘(ICl)或溴化碘(IBr)冰醋酸溶液与油脂反应,最终折算成碘值。药典对药用油脂皂化值和碘值都有明确要求。如:蓖麻油：碘值，80~90；皂化值，176~186花生油：碘值，84~100；皂化值，185~1951/1/202417第十六章脂类脂类医学知识讲座第17页问题：皂化值与油脂相对平均分子质量有何关系？碘值与油脂不饱和度有何关系？油酸和亚油酸碘值是否相同？为何？

1/1/202418第十六章脂类脂类医学知识讲座第18页3.酸败

（rancidity）

油脂久放后发生变质,产生难闻气味现象叫酸败。1/1/202419第十六章脂类脂类医学知识讲座第19页油脂酸败另一个原因是饱和脂肪酸β-氧化。在潮湿空气中油脂发生水解生成饱和脂肪酸，在霉菌或微生物作用下，发生生物氧化，最终可转化成含有难闻气味酮和酸。1/1/202420第十六章脂类脂类医学知识讲座第20页

中和1g油脂中游离脂肪酸所需氢氧化钾mg数称为油脂酸值。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>6.0油脂不能食用。油脂酸败主要标志是油脂中游离脂肪酸含量增加。油脂中游离脂肪酸含量惯用酸值（acidnumber）表示。

皂化值、碘值及酸值是油脂分析中三个主要理化指标。1/1/202421第十六章脂类脂类医学知识讲座第21页二、蜡（wax）

蜡广泛存在于动植物中,蜡主要成份是高级脂肪酸和高级一元醇所形成酯,组成蜡脂肪酸和醇多数含偶数碳原子。除了含有酯成份外，蜡还含有少许游离高级脂肪酸、高级一元醇、高级烷烃和高级酮等成份。名称结构熔点范围鲸蜡42~50℃蜂蜡62~65℃巴西棕榈蜡82~86℃1/1/202422第十六章脂类脂类医学知识讲座第22页第二节磷脂

phospholipid1/1/202423第十六章脂类脂类医学知识讲座第23页

磷脂广泛存在于动物肝、脑、神经细胞以及植物种子中。磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两种，由甘油组成磷脂称为甘油磷脂，由鞘氨醇组成磷脂称为鞘磷脂。1/1/202424第十六章脂类脂类医学知识讲座第24页一、甘油磷脂（glycerophosphatide）

（一）甘油磷脂组成和结构甘油磷脂又称为磷酸甘油酯（phosphoglyceride），结构上，甘油磷脂可看作是磷脂酸（phosphatidicacid）衍生物。磷脂酸R1

常为饱和脂肪烃基R2

常为不饱和脂肪烃基天然存在为L-磷脂酸。1/1/202425第十六章脂类脂类医学知识讲座第25页磷脂酸中磷酸部分，再与HO-R脱水形成甘油磷脂。依据R不一样,分为卵磷脂和脑磷脂。HO—CH2CH2NH2(胆胺)1/1/202426第十六章脂类脂类医学知识讲座第26页（二）卵磷脂（lecithin）

卵磷脂又称为磷脂酰胆碱，是由磷酯酸分子中磷酸与胆碱中羟基酯化而成化合物。卵磷脂完全水解可得到甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱。天然卵磷脂是几个不一样脂肪酸磷脂酰胆碱混合物。卵磷脂(lecithin)1/1/202427第十六章脂类脂类医学知识讲座第27页（三）脑磷脂（cephalin）

脑磷脂又称为磷酯酰胆胺，是由磷脂酸分子中磷酸与胆胺(乙醇胺)中羟基酯化而成化合物。脑磷脂完全水解可得到甘油、脂肪酸、磷酸和乙醇胺。用冷乙醇溶剂，可分离卵磷脂和脑磷脂。脑磷脂(cephelin)1/1/202428第十六章脂类脂类医学知识讲座第28页极性亲水端H OH--甘油磷脂以偶极离子形式存在（内盐）磷脂分子中同时含有疏水基和亲水基,含有乳化性质。磷脂类化合物在细胞中起着主要生理作用。1/1/202429第十六章脂类脂类医学知识讲座第29页问题：丝氨酸结构为试写出磷酯酰丝氨酸结构式。1/1/202430第十六章脂类脂类医学知识讲座第30页二、神经磷脂

神经磷脂又称鞘磷脂（sphingomyelin）,分子中不含甘油,而含鞘氨醇（sphingosine）。鞘氨醇是一类脂肪族长碳链氨基二元醇,哺乳动物以含十八碳鞘氨醇（或二氢鞘氨醇）为主。反-2-氨基-4-十八碳烯-1,3-二醇鞘氨醇神经酰胺(ceramide)1/1/202431第十六章脂类脂类医学知识讲座第31页神经酰胺C1上羟基与磷酸胆碱(或磷酸乙醇胺)经过磷酸酯键相连结化合物即为鞘磷脂。鞘磷脂(sphingomyelin)脂肪酸酰基1/1/202432第十六章脂类脂类医学知识讲座第32页鞘磷脂结构上与甘油磷脂类似，也含有乳化性质。鞘磷脂是白色结晶，在空气中不易被氧化。不溶于丙酮及乙醚，而易溶于热乙醇中，这是鞘磷脂与卵磷脂和脑磷脂不一样之处。1/1/202433第十六章脂类脂类医学知识讲座第33页三、磷脂与细胞膜细胞膜是一个将细胞内含物与外界隔开膜，基本作用是隔开和形成界面，其主要功效是离子转运，能量转换和信息传递。细胞膜呈7～10nm厚薄片结构。化学成份为脂类(主要为甘油磷脂)、蛋白质和少许糖。三类物质之间连接方式为：脂类与蛋白质经过非共价键结合，糖则经过共价键与膜上脂类和蛋白质结合。三类物质怎样装配成膜结构？液态镶嵌模型认为细胞膜结构是液态脂类组成双分子层，可流动脂质双分子层组成膜骨架，其中镶嵌着能够移动球形蛋白质。1/1/202434第十六章脂类脂类医学知识讲座第34页细胞膜液态镶嵌模型蛋白质脂双分子层结构1/1/202435第十六章脂类脂类医学知识讲座第35页细胞膜功效与细胞膜流动性亲密相关，而其流动性受多方面原因影响：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，膜流动性越小；卵磷脂和鞘磷脂在膜中含量比：鞘磷脂粘度比卵磷脂大6倍，鞘磷脂含量高则流动性低;

胆固醇既对膜流动性有调整作用，又能加强膜脂双层稳定性；随环境温度而波动。1/1/202436第十六章脂类脂类医学知识讲座第36页第三节甾族化合物1/1/202437第十六章脂类脂类医学知识讲座第37页

甾族化合物（steroids）又称为甾体化合物或类固醇化合物，是一大类广泛存在于动植物体且含有主要生理活性天然产物，它主要包含甾醇、胆甾酸和甾体激素等。1/1/202438第十六章脂类脂类医学知识讲座第38页一、甾族化合物结构（一）甾族化合物母核结构菲环戊烷环戊烷并氢化菲（甾体）1/1/202439第十六章脂类脂类医学知识讲座第39页（二）甾族化合物立体结构甾族化合物骨架中环与环之间稠合方式与十氢化萘相同。十氢化萘有顺反两种异构体,公用稠合边上两个碳原子上氢原子处于环平面同侧称为顺-十氢萘,处于异侧称为反-十氢萘。顺-十氢化萘（ea稠合）反-十氢化萘（ee稠合）1/1/202440第十六章脂类脂类医学知识讲座第40页天然甾体多数只有两种构型：5

-系5β-系

1/1/202441第十六章脂类脂类医学知识讲座第41页1.5β-系:

A/B顺式稠合、B/C、C/D反式稠合（C5-H与C10-CH3在环平面同侧）5β

-系甾族化合物

1/1/202442第十六章脂类脂类医学知识讲座第42页5β

-系甾族化合物

1/1/202443第十六章脂类脂类医学知识讲座第43页

2.5

-系：A/B、B/C、C/D环之间都是反式稠合

（C5-H与C10-CH3在环平面异侧）5

-系甾族化合物1/1/202444第十六章脂类脂类医学知识讲座第44页5

-系甾族化合物1/1/202445第十六章脂类脂类医学知识讲座第45页甾环碳架上所连原子或基团在空间有不一样取向，其构型要求以下：凡与角甲基在环平面异侧取代基称为

构型，用虚线表示；与角甲基在环平面同侧取代基称为β构型，用实线表示。3β-羟基3α-羟基1/1/202446第十六章脂类脂类医学知识讲座第46页二、甾醇类结构特点：C-3大多有β-OH。动物甾醇在C-17上连有1个含C8侧链,而植物甾醇C-17上侧链含8~10个C。(一)胆固醇

(cholesterol):长形扁平分子,属于不饱和仲醇。为无色或略带黄色结晶,mp148.5℃,微溶于水,易溶于有机溶剂。胆甾醇(C27H46O)1/1/202447第十六章脂类脂类医学知识讲座第47页胆固醇分子中有一个碳碳双键，它能够与卤素等发生加成反应，也能够催化加氢生成二氢胆固醇。胆固醇分子中羟基可酰化形成酯,也可与糖半缩醛羟基生成苷。将胆固醇氯仿溶液与乙酸酐及浓硫酸作用，即展现红色→紫色→褐色→绿色系列颜色改变,此反应称为Liberman-Burchartd反应,这是化学判别甾体化合物一个方法。1/1/202448第十六章脂类脂类医学知识讲座第48页（二）β-谷固醇（β-Sitosterol）为植物甾醇，是植物细胞主要组分。与胆固醇在结构上差异仅是在C24位上多个乙基，分子式为C29H50O。饭前服用β-谷固醇可抑制肠道粘膜对胆固醇吸收，从而降低血中胆固醇含量，所以可作为治疗高胆固醇血症和预防动脉粥样硬化症药品。问题：β-谷固醇属于5α-系还是5β-系？答：C5处存在双键，无5α

-系与5β

-系之分。1/1/202449第十六章脂类脂类医学知识讲座第49页(三)7-脱氢胆固醇和麦角固醇7-脱氢胆固醇(动物甾醇)麦角甾醇(ergosterol,植物甾醇)维生素D3

维生素D2

1/1/202450第十六章脂类脂类医学知识讲座第50页三、胆甾酸(cholicacid)

结构特点：5β-系，C-3α-OH，C-17侧链为戊酸。脱氧胆酸(deoxycholicacid)胆酸

(3α,7α,12α,5β)胆甾酸是动物胆组织分泌一类甾族化合物，在人体内可由胆固醇为原料直接生物合成。至今发觉胆甾酸己有100各种，其中人体内主要是胆酸和脱氧胆酸。1/1/202451第十六章脂类脂类医学知识讲座第51页在胆汁中,胆甾酸羧基与甘氨酸或牛磺酸中氨基结合,形成含有酰胺结构衍生物。甘氨胆酸(glycocholicacid)这些结合胆甾酸总称为胆汁酸(bileacid)，在胆汁中多以钠盐或钾盐形式存在(称为胆汁酸盐，胆盐),其结构中现有亲水基和又有疏水基(甾环),生理作用是使油脂乳化，以助消化吸收；其次是抑制胆汁中胆甾醇析出。牛磺胆酸(taurocholicacid)1/1/202452第十六章脂类脂类医学知识讲座第52页四、甾体激素(steroidhormone)激素(hormone)是由人体各分泌腺所分泌一类含有调整身体各组织和器官功效微量化学信息分子。这类内源性物质其产生量虽很微少，但含有各种主要生理作用，如控制生长、发育、代谢和生殖等。激素分泌不足或过剩都会引发器官代谢及机能发生障碍。肾上腺素、甲状腺素、胰岛素等1/1/202453第十六章脂类脂类医学知识讲座第53页（一）性激素(sexhoumone)性激素是性腺(睾丸、卵巢、黄体)分泌激素。分雄性激素和雌性激素两类。1.雄性激素(malehormone)是由雄性动物睾丸分泌一类激素雄酮(androsterone) 睾丸酮(testosterone)甲基睾丸酮雄性激素含有促进雄性性器官和第二性征发育、生长以及维持雄性性征等作用。1/1/202454第十六章脂类脂类医学知识讲座第54页2.雌性激素包含雌激素和孕激素两类雌二醇炔雌醇黄体酮(estradiol)(ethinylestradiol)(progesterone)

1.雌二醇主要生理功效是促进子宫、输卵管和第二性征发育，有利于生育。2.炔雌醇为人工合成高效、长期有效口服雌激素。3.黄体酮主要生理作用是抑制排卵，维持妊娠，有利于胎儿着床发育。

1/1/202455第十六章脂类脂类医学知识讲座第55页（二）肾上腺皮质激素由