《脂类的化学》PPT课件

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1、12一、概念一、概念脂类脂类lipids：脂肪、类脂总称脂肪、类脂总称本质为本质为：脂肪酸与醇所组成的酯类及其衍生物：脂肪酸与醇所组成的酯类及其衍生物 低溶于水而高溶于有机溶剂（乙醚、氯仿、低溶于水而高溶于有机溶剂（乙醚、氯仿、丙酮等），并能为机体利用的有机化合物。丙酮等），并能为机体利用的有机化合物。 元素组成：元素组成： C、H、O、及、及 N、P、S3二、脂类分类（化学组成）二、脂类分类（化学组成） （一）单纯脂类（一）单纯脂类simple lipid： 脂肪酸与醇（甘油醇，高级一元醇）所形成的酯。脂肪酸与醇（甘油醇，高级一元醇）所形成的酯。 1. 三酰甘油（中性脂）三酰甘油（中性脂）

2、：3 脂肪酸脂肪酸 + 1 甘油甘油 2. 蜡：长链脂肪酸和长链醇或固醇组成蜡：长链脂肪酸和长链醇或固醇组成 （二）复合脂类（二）复合脂类compound lipid： 除含有脂肪酸和醇外，尚有其它非脂成分除含有脂肪酸和醇外，尚有其它非脂成分 1.磷脂：非脂成分为磷酸和含氮碱磷脂：非脂成分为磷酸和含氮碱 根据含醇不同，又分根据含醇不同，又分甘油磷脂甘油磷脂和和鞘氨醇磷脂（鞘磷脂）鞘氨醇磷脂（鞘磷脂） 2.糖脂：非脂成分是糖糖脂：非脂成分是糖 根据醇成分不同，又分为根据醇成分不同，又分为鞘糖脂鞘糖脂和和甘油糖脂甘油糖脂 鞘磷脂鞘糖脂鞘磷脂鞘糖脂鞘脂鞘脂sphingolipid 4（三）（三） 衍

3、生脂质衍生脂质derived lipid 单纯脂质和复合脂质衍生而来或与之关系密切，单纯脂质和复合脂质衍生而来或与之关系密切，也具有脂质一般性质的物质也具有脂质一般性质的物质 1.取代烃：主要是脂肪酸及其碱性盐（皂）和高级醇，取代烃：主要是脂肪酸及其碱性盐（皂）和高级醇， 少量少量脂肪醛、脂肪胺和烃；脂肪醛、脂肪胺和烃； 2.固醇类（甾类）：包括固醇、胆酸、强心苷、性激素、固醇类（甾类）：包括固醇、胆酸、强心苷、性激素、 肾肾 上腺皮质激素等；上腺皮质激素等； 3.萜：天然色素（胡萝卜素）、香精油、天然橡胶等；萜：天然色素（胡萝卜素）、香精油、天然橡胶等； 4.其他脂质：维生素其他脂质：维生素

4、A、D、E、K，脂酰，脂酰CoA，类二十碳烷，类二十碳烷（前列腺素、凝血噁烷和白三烯等）、脂蛋白、脂多糖等（前列腺素、凝血噁烷和白三烯等）、脂蛋白、脂多糖等5另外分类： 可皂化脂质saponifable lipid： 能被碱水解而产生皂的 不可皂化脂质unsaponifiable lipid： 不被碱水解生成皂的。类固醇和萜是两类主要的不可皂化脂质。非极性脂质非极性脂质 极性脂质极性脂质6脂肪：脂肪： 储存能量、供能、储存能量、供能、 提供必需脂肪酸、协助脂溶提供必需脂肪酸、协助脂溶性维生素吸收、保护器官（脂肪垫）性维生素吸收、保护器官（脂肪垫）类脂类脂： 生物膜构成，脂蛋白生物膜构成，脂蛋白

5、药物作用药物作用：磷脂类（治肝病），多不饱和脂肪酸（降磷脂类（治肝病），多不饱和脂肪酸（降血脂）、胆酸（利胆）等作用血脂）、胆酸（利胆）等作用 药物制剂的原料、辅料等药物制剂的原料、辅料等7一、脂肪一、脂肪fat的结构的结构 3个个R（烃基）可相同或不同（烃基）可相同或不同 R2多为不饱和脂肪酸多为不饱和脂肪酸 R相同为相同为单纯甘油酯单纯甘油酯， 不同则为不同则为混和酯混和酯 8二、脂肪酸（二、脂肪酸（fatty acid ，FA）（一）脂肪酸的种类：（一）脂肪酸的种类： 生物体内大部分生物体内大部分FA以结合形式存在。以结合形式存在。 FA： 由一条长的由一条长的烃链烃链“尾尾”和一个和一

6、个末端羧基末端羧基“头头”组成的组成的羧酸。羧酸。 饱和脂肪酸饱和脂肪酸SFA：烃链中不含双键烃链中不含双键 不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸USFA：烃链中含一个或多个双键。烃链中含一个或多个双键。 含单个双键的含单个双键的FA单不饱和单不饱和FA 含含2个或以上的双键的个或以上的双键的FA多不饱和多不饱和FA 910通俗命名通俗命名：脂肪酸来源、碳原子数目、性质。：脂肪酸来源、碳原子数目、性质。 丁酸、辛酸、花生四烯酸等丁酸、辛酸、花生四烯酸等系统命名系统命名： （delta)编码系统：编码系统：羧基碳羧基碳开始计算碳原子排列顺序；开始计算碳原子排列顺序；或或编码系统：编码系统：脂肪酸甲基脂肪酸甲

7、基碳开始计算碳原子排列顺序碳开始计算碳原子排列顺序(Omega&eta) CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 或或 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1211不饱和脂肪酸（不饱和脂肪酸（unsaturated fatty acid USFA） 编码体系不饱和脂酸分四族编码体系不饱和脂酸分四族 族族 母体脂肪酸母体脂肪酸 -7 棕榈油酸（棕榈油酸（16:1， -7 ） -9 油酸（油酸（18:1， -9 ) -6 亚油酸（亚油酸（18:2， -6，9) -3 亚麻酸（亚麻酸（18:3, -

8、3，6，9）根据碳原子编号：（以亚麻酸为例）根据碳原子编号：（以亚麻酸为例） 9，12，15-十八碳三烯十八碳三烯 18:3(9,12,15)或或18:39,12,15 -3不饱和脂酸：不饱和脂酸：18:3, -312（三）不饱和脂肪酸（三）不饱和脂肪酸 人体能制造多种脂肪酸，但不能向人体能制造多种脂肪酸，但不能向FA中引入超过中引入超过9 9的双键。的双键。 必需脂肪酸必需脂肪酸： 动物体内功能必需但自身不能合成，必需依靠食物供给的多不饱和脂肪酸。动物体内功能必需但自身不能合成，必需依靠食物供给的多不饱和脂肪酸。 亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸 亚油酸、亚油酸、亚麻酸亚

9、麻酸分别属于分别属于-6-6和和-3-3家族，两者不能互变。家族，两者不能互变。 二十碳五烯酸（二十碳五烯酸（EPA），二十二碳六烯酸（），二十二碳六烯酸（DHA）临床药用。临床药用。 动植物中饱和脂肪酸以软脂酸（动植物中饱和脂肪酸以软脂酸（C16)和硬脂酸（和硬脂酸（C18)分布分布最广，且重要。最广，且重要。13一、磷脂一、磷脂 （phospholipid） 包括：甘油磷脂（甘油酯衍生物）包括：甘油磷脂（甘油酯衍生物） 鞘磷脂（鞘氨醇酯衍生物）鞘磷脂（鞘氨醇酯衍生物） 参与细胞膜系统的组成参与细胞膜系统的组成 14 结构：结构：甘油的两个羟基与脂肪酸成酯甘油的两个羟基与脂肪酸成酯 第三个羟

10、基磷酸酯化第三个羟基磷酸酯化 磷脂酸（母体）磷脂酸（母体） 其其磷酸基磷酸基再结合含氮再结合含氮 化合物（化合物（X）形成）形成各种磷脂各种磷脂2位羟基常被位羟基常被C16C18的的PUFA酯化酯化（花生四烯酸）（花生四烯酸）自然界存在的甘油磷酸均自然界存在的甘油磷酸均属属sn构型即构型即L-构型构型（2位羟基在左边）位羟基在左边）15丝氨酸乙醇胺胆碱肌醇（甘油）16甘油磷脂甘油磷脂别名别名X=性质，特点性质，特点卵磷脂（卵磷脂（lecithin）磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱胆碱胆碱 CH2CH2N+(CH3)3白色油脂状物质，白色油脂状物质，极易吸水极易吸水脑磷脂脑磷脂cephalin磷脂酰胆胺，磷

11、脂酰胆胺，磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺乙醇胺乙醇胺 HOCH2CH2NH3血凝有关（凝血血凝有关（凝血酶原激活剂辅基酶原激活剂辅基磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸phosphatidylserine）丝氨酸磷脂丝氨酸磷脂丝氨酸丝氨酸血小板、脑组织血小板、脑组织含量丰富含量丰富磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇PI肌醇磷脂肌醇磷脂肌醇（环己六醇）肌醇（环己六醇） 肌醇上可连接磷肌醇上可连接磷酸（酸（IP2、IP3）缩醛磷脂缩醛磷脂plasmalogenC1与烯醇成醚键与烯醇成醚键（脂性醛基）（脂性醛基）X=氨基乙醇或胆碱氨基乙醇或胆碱水解产物（烯醇）水解产物（烯醇）异构成醛。具醛异构成醛。具醛反应反应 脑，动脉血管。脑，

12、动脉血管。二磷脂酰甘油二磷脂酰甘油心磷脂心磷脂2磷脂酸磷脂酸1甘油甘油心肌心肌几种重要的甘油磷脂几种重要的甘油磷脂1718 (cephalin) (lecithin) 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 (phosphatidyl inositol) 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸 (phosphatidyl serine) 19二磷脂酰甘油，又称心磷脂二磷脂酰甘油，又称心磷脂 (cardiolipin)20甘油磷脂特征：甘油磷脂特征： 一个高度一个高度极性的头部，带电荷极性的头部，带电荷 两个长脂肪酸链两个长脂肪酸链 非极性的尾部非极性的尾部 甘油磷脂甘油磷脂 C1上连接的为上连接的为SFA， C2位上为位上为

13、USFA（种类多，尤（种类多，尤其是卵磷脂，易被氧化）其是卵磷脂，易被氧化） 为两性脂类：为两性脂类： 21 所有甘油磷脂在所有甘油磷脂在pH7时，磷酸基团带时，磷酸基团带负电荷负电荷。甘油磷脂极少溶于水，易形成微团。甘油磷脂极少溶于水，易形成微团。构成生物膜的重要成分。构成生物膜的重要成分。22结构：结构：为为不含甘油不含甘油的磷脂的磷脂（神经）鞘氨醇（神经）鞘氨醇FA（酰胺键酰胺键）+磷酸胆碱（胆胺）磷酸胆碱（胆胺）简称：（神经）鞘磷脂（神经）鞘磷脂（sphingophospholipids两性脂类：两性脂类： 磷酸胆碱磷酸胆碱极性头极性头 FA和神经鞘氨醇的长碳链和神经鞘氨醇的长碳链非极

14、性尾非极性尾 23 神经酰胺（神经酰胺（X=H) 242526 一一 类含糖成分的复脂。类含糖成分的复脂。 糖的半缩醛羟基糖的半缩醛羟基通过糖苷键与脂质连通过糖苷键与脂质连接的化合物.糖鞘脂为其中一部分糖鞘脂为其中一部分,共同特点：共同特点： 含鞘氨醇的脂，头部含糖。含鞘氨醇的脂，头部含糖。 细胞中含量少，有特殊生理功能细胞中含量少，有特殊生理功能组成：组成： 结构中均含有结构中均含有1 分子神经酰胺（鞘氨醇，分子神经酰胺（鞘氨醇，FA各各一分子）一分子） 脑苷脂类，神经节苷脂类脑苷脂类，神经节苷脂类27结构结构： 鞘氨醇（鞘氨醇（OH） 己糖己糖（葡萄糖或半乳糖）（葡萄糖或半乳糖） （NH）

15、 （极性头部）（极性头部） 脂肪酸（脂肪酸（C22-26)较重要是：较重要是： 葡萄糖脑苷脂，半乳糖脑苷脂，硫酸脑苷脂（含半乳糖）葡萄糖脑苷脂，半乳糖脑苷脂，硫酸脑苷脂（含半乳糖） 分布分布： 脑及神经组织，脑及神经组织，RBC膜表面的糖脂为血型物质。膜表面的糖脂为血型物质。2829 一类酸性糖脂（最复杂），存在于脑灰质、白质、脾一类酸性糖脂（最复杂），存在于脑灰质、白质、脾RBC中。已分离几十种中。已分离几十种神经节苷脂神经节苷脂。 均有一个葡萄糖基与神经酰胺以糖苷键相连均有一个葡萄糖基与神经酰胺以糖苷键相连， 此外还有半乳糖、唾液酸（此外还有半乳糖、唾液酸（N乙酰神经氨酸）和乙酰神经氨酸）

16、和N-乙酰半乳糖乙酰半乳糖胺。胺。组成组成： 1-3 1-4 1-4 D-半乳糖半乳糖N-乙酰乙酰-D-半乳糖胺半乳糖胺D-半乳糖半乳糖D-葡萄糖葡萄糖 3-2 1-1 唾液酸唾液酸 神经氨基醇神经氨基醇FA特殊生理功能：特殊生理功能： 血型、组织器官专一性有关，组织免疫、细胞间识血型、组织器官专一性有关，组织免疫、细胞间识别，以及细胞的恶性变均有关。神经突触传导起作用。别，以及细胞的恶性变均有关。神经突触传导起作用。30甘油糖脂：由甘油二酯与己糖或脱氧葡甘油糖脂：由甘油二酯与己糖或脱氧葡萄糖组成。萄糖组成。31（一）胆固醇（一）胆固醇cholesterol 核心结构：核心结构： 环戊烷多氢菲

17、环戊烷多氢菲 C3羟基羟基与与C10的甲基的甲基不同平面（不同平面（）或相同平面（）或相同平面（） 固醇：固醇：动物固醇（胆固醇）、植物固醇动物固醇（胆固醇）、植物固醇 、酵母固醇、酵母固醇32胆胆固固醇醇的的结结构构33胆固醇多以胆固醇酯的形式存在；胆固醇多以胆固醇酯的形式存在；胆固醇可以可以在体内转化成固醇类激素、胆胆固醇可以可以在体内转化成固醇类激素、胆汁酸、汁酸、VitD3；是神经鞘绝缘物质；是神经鞘绝缘物质；维持生物膜的正常透过能力；维持生物膜的正常透过能力；解毒能力；解毒能力；动脉粥样硬化及冠心病中，粥样斑块是胆固醇动脉粥样硬化及冠心病中，粥样斑块是胆固醇等脂质沉积而成；胆石是由胆

18、固醇构成的。等脂质沉积而成；胆石是由胆固醇构成的。34胆固醇含量测定：胆固醇含量测定：胆固醇在氯仿溶液中经上述反应，产生蓝绿色。胆固醇在氯仿溶液中经上述反应，产生蓝绿色。35（二）胆酸（二）胆酸cholic acid与胆汁酸与胆汁酸胆酸胆酸由胆囊合成分泌，为胆固醇的衍生物。由胆囊合成分泌，为胆固醇的衍生物。36胆汁酸胆汁酸：在肝内由胆固醇直接转化而来。：在肝内由胆固醇直接转化而来。 为胆酸与甘氨酸或牛磺酸形成的各种为胆酸与甘氨酸或牛磺酸形成的各种结合胆酸结合胆酸。 生理作用：形成胆盐。乳化剂，促进脂肪和脂溶性维生生理作用：形成胆盐。乳化剂，促进脂肪和脂溶性维生素的乳化和吸收；激活脂肪酶，促进脂

19、肪的消化分解素的乳化和吸收；激活脂肪酶，促进脂肪的消化分解。牛磺酸或甘氨酸3738 脂类混合物的分离是根据它们的脂类混合物的分离是根据它们的极性差别极性差别或在或在非极性溶剂中的溶解度差别非极性溶剂中的溶解度差别进行的。进行的。一、脂类提取与分离一、脂类提取与分离（一）脂类有机溶剂提取（一）脂类有机溶剂提取 提取物质提取物质： 非极性脂类（三酰甘油、蜡和色素等）非极性脂类（三酰甘油、蜡和色素等） 提取之溶剂提取之溶剂： 乙醚、氯仿、苯等。在此溶剂中不会发生因乙醚、氯仿、苯等。在此溶剂中不会发生因疏水相互作用引起的脂类聚集；疏水相互作用引起的脂类聚集； 39提取物质提取物质：膜脂（磷脂、糖脂、固

20、醇等）：膜脂（磷脂、糖脂、固醇等） 溶剂溶剂：极性有机溶剂（甲醇、乙醇等）。：极性有机溶剂（甲醇、乙醇等）。 此类溶剂既能降低脂类分子间的疏水相互作用，此类溶剂既能降低脂类分子间的疏水相互作用，又能减弱膜脂与膜蛋白之间的氢键结合和静电相互又能减弱膜脂与膜蛋白之间的氢键结合和静电相互作用；作用； 混合溶剂提取：混合溶剂提取： 氯仿：甲醇：水氯仿：甲醇：水1：2：0.8(V), 脂类留在氯仿相，脂类留在氯仿相， 极性大的分子（蛋白质、多糖）进入极性相（甲极性大的分子（蛋白质、多糖）进入极性相（甲醇醇 /水）。水）。 取出氯仿相并蒸发浓缩，干燥。取出氯仿相并蒸发浓缩，干燥。 40（二）脂类的色谱分离

21、（二）脂类的色谱分离 提取之脂类粗提物可用吸附色谱法分级分离提取之脂类粗提物可用吸附色谱法分级分离原理：脂类通过分离介质时，因其极性的不同，导致原理：脂类通过分离介质时，因其极性的不同，导致与固定相吸附的能力出现差异，在流动相洗脱时移与固定相吸附的能力出现差异，在流动相洗脱时移动速度不一而分离。动速度不一而分离。硅胶柱吸附层析硅胶柱吸附层析： 分非极性、极性、荷电分非极性、极性、荷电 高效液相色谱：高效液相色谱： 薄层层析等等薄层层析等等41（补充）经典方法：化学分析（补充）经典方法：化学分析 碘值（碘价）测定碘值（碘价）测定：每：每100g脂肪所能吸收的碘的克数。脂肪所能吸收的碘的克数。（U

22、SFA相对含量）相对含量） 酸价酸价：酸败的程度常以产生的游离脂肪酸的多少来表示。：酸败的程度常以产生的游离脂肪酸的多少来表示。指中和指中和1g油脂中所含的游离油脂中所含的游离FA所需得要所需得要KOH的的 毫克毫克数。数。 皂化皂化：脂酰基甘油用碱分解时，产物之一是脂肪酸盐：脂酰基甘油用碱分解时，产物之一是脂肪酸盐（肥皂）故名之。（肥皂）故名之。 皂化值：完全皂化皂化值：完全皂化1g油或脂所消耗的油或脂所消耗的KOH毫克数。毫克数。 42（一）混合脂肪酸的气液色谱（一）混合脂肪酸的气液色谱（GLC）分析）分析 分析分离混合物中分析分离混合物中挥发性成分挥发性成分（二）脂类结构的测定（二）脂类

23、结构的测定 利用脂类对特异条件下的降解敏感。利用脂类对特异条件下的降解敏感。 了解脂的结构。了解脂的结构。 如确定烃链长度和双键的位置，质谱分析如确定烃链长度和双键的位置，质谱分析有特效。有特效。43思考题思考题1.脂类概念及分类脂类概念及分类2.脂肪的基本结构脂肪的基本结构3. *必需脂肪酸必需脂肪酸*4.甘油磷脂通式及其各种甘油磷脂的基本组成甘油磷脂通式及其各种甘油磷脂的基本组成*5.鞘磷脂结构特点（组成）鞘磷脂结构特点（组成）*6.糖脂分类及其结构特点糖脂分类及其结构特点*7.胆固醇与胆汁酸关系胆固醇与胆汁酸关系8.脂类提取、分离、分析基本原理及常用方法。脂类提取、分离、分析基本原理及常用方法。