2 第二章 脂质化学
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甘油醇磷脂 Glycerophospholipids
由甘油、脂酸、磷酸、其 他基团组成。
主要是磷酸甘油二脂。甘 油中第1,2位碳原子与脂 肪酸酯基(主要是含16碳 的软脂酸和18碳的油酸) 相连,第3位碳原子则与 磷酸酯基相连。不同的磷 脂,其磷酸酯基组成也不 相同。
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磷脂的结构类型
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甘油酯的D-/L-构型
D-三酰甘油
L-三酰甘油
若3个R基相同,即为简单三酰甘油,
若R基不同,则为混合三酰甘油。
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(2)脂肪的性质
物理性质:无色、无嗅、无味,呈中性,比重皆小 于1。不溶于水,而溶于脂溶剂。
化学性质:水解,皂化,氢化,卤化,氧化,酸败, 乙酰化。
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掌握几个定义
(1)皂化价:皂化1g脂肪所需的KOH的mg数。
解:
n I2 —— n
68/254
(C=C)n 1
0.125
平均双键数=(68/254)/0.125≈2个
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2.3 复脂
复脂是指含磷或含糖的脂质。
2.3.1 磷脂 2.3.2 糖脂
甘油醇磷脂:卵磷脂,脑磷脂,磷 脂酰肌醇,缩醛磷脂,心磷脂。 鞘氨醇磷脂
N-酰基鞘氨醇糖脂:脑甘脂,神 经节苷脂。
甘油醇糖脂
O
O-
CH O C R4
X= P OCH2CHCH2 O P OH2C
O
O-
OH
O
磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇
二磷脂酰甘油脂
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卵磷脂的结构
脂肪酰基链
甘油基
磷酰胆碱基
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磷脂的特点
磷脂分子中含有亲水性的磷酸酯基和亲脂 性的脂肪酸链,是优良的两亲性分子。
磷脂分子在水溶液中,由于水分子的作用, 能够形成双层脂膜结构或微团结构。
X= H X= CH2CH2N(CH3)2 X= CH2CH2NH2 X= CH2CH(OH)CHOH X= CH2CH(NH2)COO-
OH OH
O
O
CH2O C R1
R2 C O CH O
CH2O P O X
OH
磷脂酸 磷脂酰胆碱(卵磷脂) 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰甘油
X=
OH
O
OH OH
CH2O C R3
解:Mr=(3×56×1000)/(2×65)=1292 I2值=0.51×2×100=102 (100g油脂卤化时吸收I2的克数)
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皂化价:皂化1g脂肪所需的KOH的mg数。
碘价:100g脂类样品所能吸收的碘克数。
习题:
2、某油脂的碘值为68,皂化值为210。计算每个油 脂分子平均含多少个双健。
胆固醇以中性脂的形式分布在
双层脂膜内,对生物膜中脂类的
物理状态有一定的调节作用,有
利于保持膜的流动性和降低相变
温度。
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胆固醇的性质
(1)物理性质:白色光泽斜方晶体,无味,无臭,熔点
为148.50C,在高度真空可被蒸馏,具旋光性,不溶于水、酸 或碱,易溶于胆汁酸盐溶液,溶于乙醚、苯、氯仿、石油醚、 丙酮、热乙醇、醋酸乙酯等溶剂及油脂中等。P64
α-亚麻酸
C 18:3 ω3, 6, 9
C 18:3 9, 12, 15
3
6
9
CH3CH2CH CHCH2CH CH CH2CH CH
(CH2)7COOH15
12
9
油酸
9
CH3( CH2)7 CH
18:1 ω 9
18:1 9
CH (CH2)7COOH
9
甘油三酯的结构示意图
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练习
1. 脂质是由_酯__酸__和__醇___等所组成的酯类及其 衍生物。
2. 固醇类化合物的核心结构是_环__戊__烷_多__氢__菲__。 3. 磷脂酰胆碱(卵磷脂)是由_甘__油__、_酯__酸__、
_磷__酸__和_胆__碱__组成。 4.磷脂酰胆碱(卵磷脂)分子中___磷_酰__胆__碱____为
细菌和植物的细胞膜中糖脂含量较多。 这类糖脂结构比较复杂,主要为甘油的 衍生物。
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2.4 固醇
2.4.1 固醇的核心结构 2.4.2 胆固醇与麦角固醇的结构与功能 2.4.3 其他天然固醇
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胆固醇的结构
Sterols’ structure
胆固醇是一种类 脂化合物, 在生 物膜中含量较多。
单脂
脂 类
复脂
脂:室温时为固态的脂肪 油:室温时为液态的脂肪 蜡:高级脂酸与高级一元醇所成的酯
磷脂:含 磷酸、氮碱的单脂衍生物, 分甘油醇磷酯、鞘氨醇磷脂
糖脂:含糖分子的单脂衍生物,分N酰基鞘氨醇糖脂和甘油醇糖脂
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2.2 单脂
2.2.1 脂肪 2.2.2 蜡(自学)
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2.2.1 脂肪
(1)脂肪分子的组成和结构 P47 三脂酸(C4以上)的甘油酯,也称三酰甘油。
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概念: 脂类是脂肪酸(C4以上)和醇(甘油醇,鞘氨醇,
高级一元醇和固醇)等所组成的酯类及其衍生物。
Question1: 脂和酯有什么区别?
脂类的三个特征: (1)不溶于水而溶于脂溶剂,如乙醚、丙酮及氯仿等; (2)为脂肪酸与醇所组成的酯类; (3)能被生物体利用,构造、修补组织或供给能量。
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脂类的分类:
亲水端,酯__酸__的__碳_氢__链__为疏水端。
选择题:
1. 下列关于三酰甘油的叙述,哪一个不正确?( B) A. 三酰甘油是由一分子甘油与三分子脂肪酸所组成的酯 B. 任何一个三酰甘油分子总是包含三个相同的脂酰基 C. 室温下,三酰甘油可以是固体,也可以是液体 D. 三酰甘油可以制造肥皂 E. 三酰甘油在氯仿中可以溶解
性质:性质与胆固醇相似,麦角固醇经紫外线
照射后可变成维生素D2。
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维生素D2与D3的差别
维生素D2
维生素D3
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其他天然固醇
如: 羊毛固醇 菜子固醇 豆固醇 真菌固醇
牡蛎固醇 菜油固醇 酵母固醇 菠菜固醇
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本章要掌握的内容
1. 单脂的结构及性质 2. 复脂的结构 1)磷脂 甘油醇磷脂主体结构 鞘氨醇磷脂主体结构 2)糖脂 脑苷脂的主体结构 3. 固醇的核心结构
第二章 脂类化学
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主要内容
2.1 脂类的概念和类别 2.2 单脂 2.3 复脂 2.4 固醇
2.1 脂类的概念和类别
2.2.1 存在及生物功能 2.2.2 化学概念(三个特征) 2.2.3 分类
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脂质的生物功能
是碳及能量的主要储存形式 作为缓冲屏障以防止热、电及机械冲击 保护机体表面以防止感染及水分的过度丢失 有些脂质具有维生素及激素的功能 生物膜的组分 是其他重要生理活性物质的前体 参与细胞识别,是与免疫有关的细胞表面物质
(2)化学性质:胆固醇可与脂酸结合成酯;可加氢、碘
或溴;可被不同氧化剂氧化;胆固醇的氯仿溶液与醋酸酐和 浓硫酸作用产生蓝绿色;胆固醇的醇溶液可被毛地黄皂苷醇 溶液沉淀。P64
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维生素D3的生成
7-脱氢胆固醇
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维生素D3的作用
参与钙磷代谢促进成骨作用
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麦角固醇的结构与性质
甘油(丙三醇)
脂肪酸
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远 离 反 式 脂 肪 酸
脂肪酸
➢ 脂肪酸是长的碳氢链的羧酸。 ➢ 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。
脂肪酸的命名
1)习惯命名法 如丁酸、棕榈酸,月桂酸开始计算双键位置。 ω-编码命名:从甲基端开始计算双键位置。
2. 脂肪的水解称为?( C)
A. 酯化 B. 还原 C. 皂化 D. 氧化 E. 水解
问答题:
猪油的皂化价是193~203,碘价是54~70;椰子油 的皂化价是246~265,碘价是8~10。
这些数值说明猪油和椰子油的分子结构有什么差 异?
分析:
皂化价与脂肪的平均相对分子质量成反比,而碘 价是表示脂肪的不饱和程度。
(2)碘价: 100g脂类样品所能吸收的碘克数。 (3)酸价:中和1g脂类的游离脂酸所需的KOH毫克数。 (4)乙酰价:中和由1g乙酰脂经皂化释出的乙酸所需的
KOH毫克数。 16
皂化价:皂化1g脂肪所需的KOH的mg数。 碘价:100g脂类样品所能吸收的碘克数。
习题: 1、从植物种子中提取出1g油脂,把它等分为 两份,分别用于测定该油脂的皂化值和碘值。 测定皂化值的一份样品消耗KOH 65 mg,测定碘 值的一份样品消耗I2 510 mg.试计算该油脂的 平均相对分子质量和碘值。
动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。
结构为:
O
CH2OH
OH
OO
OH
NH C R
R:脂肪酸
CH2 CH CH CH=CH (CH2)12 CH3
OH
神经鞘氨醇
OH
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脑苷脂的分子结构
半乳糖
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脑苷脂中所含的高级脂肪酸
脑苷脂中所含的高级脂肪酸有:二十四 酸、二十四烯酸和-羟二十四酸等。这 些脂肪酸以酰胺键形式与神经鞘氨醇中 的氨基相连。
猪油的皂化价小于椰子油,说明猪油的相对分子 质量比椰子油大,即猪油的酯酸具有较长的碳链。猪 油的碘价比椰子油大,说明猪油的不饱和程度大于椰 子油,级猪油的酯酸具有较多的双键。
磷酸甘油二脂在水溶液中形成双层脂膜。 磷脂的这种性质,使它具有形成生物膜
(双层脂膜)的特性。
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微团
双层膜
脂质体 24
鞘氨醇磷脂的结构
鞘氨醇
反式-2-氨基-十八碳-4-烯-1,3-二醇 母体(神经酰胺)