醫(yī)用有機化學：第14章 油脂和磷脂

1、 第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂 油脂油脂是是油油和和脂肪脂肪的總稱，是高級的總稱，是高級脂肪酸和脂肪酸和甘油所形成的酯甘油所形成的酯。磷脂是一類磷脂是一類含磷含磷的的脂類脂類化合物?；衔铩?它們都是動植物體的重要主要成分，也是它們都是動植物體的重要主要成分，也是人類生命活動所必須的物質。人類生命活動所必須的物質。注意：注意：“酯酯”和和“脂脂”的區(qū)的區(qū)別！別！第一節(jié)第一節(jié) 油油 脂脂一、油脂的組成、結構和命名一、油脂的組成、結構和命名三酰甘油三酰甘油 或甘油三酯（或甘油三酯（triglyceride） 油脂是油（油脂是油（oil）和脂肪（和脂肪（fat）的）的統(tǒng)稱。在常溫下統(tǒng)稱。在

2、常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)呈固態(tài)或半固態(tài)的三酰甘油常稱的三酰甘油常稱為脂肪，而呈液為脂肪，而呈液態(tài)的三酰甘油稱態(tài)的三酰甘油稱為油為油。CH OCH2CH2OOCCCOOOR1R3R2，R、R、R” 相同為單甘油酯，不同則稱為混甘油酯相同為單甘油酯，不同則稱為混甘油酯 1 1脂肪酸的分類脂肪酸的分類 脂肪酸脂肪酸 飽和脂肪酸飽和脂肪酸 不飽和脂肪酸不飽和脂肪酸 單烯脂肪酸單烯脂肪酸（含一個雙鍵）（含一個雙鍵） 多烯脂肪酸多烯脂肪酸（含多個雙鍵）（含多個雙鍵） 一、油脂的組成、命名和結構一、油脂的組成、命名和結構 習慣名稱習慣名稱系統(tǒng)名稱系統(tǒng)名稱結結 構構 式式 棕櫚酸棕櫚酸 （軟脂酸）（軟脂酸） （p

3、almic acid）十六碳酸十六碳酸CH3(CH2)14COOH硬脂酸硬脂酸(stearic acid)十八碳酸十八碳酸CH3(CH2)16COOH油酸油酸(oleic acid)9-十八碳烯酸十八碳烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH亞油酸亞油酸（linoleic acid）9，12-十八碳二烯酸十八碳二烯酸CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH-亞麻酸亞麻酸9，12，15-十八碳三烯酸十八碳三烯酸CH3CH2(CH=CHCH2)3(CH2)6COOH花生四烯酸花生四烯酸5，8，11，14-二十碳四烯酸二十碳四烯酸CH3(CH2)4(CH=CHCH2)

4、4(CH2)2COOHEPA5, 8, 11, 14, 17-二十碳五烯酸二十碳五烯酸CH3CH2(CH=CHCH2)5(CH2)2COOH 油脂中常見的一些脂肪酸油脂中常見的一些脂肪酸編碼：編碼： 編碼體系編碼體系 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH987654321希臘字母編號希臘字母編號 2 2脂肪酸的命名脂肪酸的命名系統(tǒng)命名系統(tǒng)命名: : 一、油脂的組成、結構和命名一、油脂的組成、結構和命名簡寫符號原則：簡寫符號原則：用用阿拉伯數(shù)字寫出脂肪酸碳原阿拉伯數(shù)字寫出脂肪酸碳原子的總數(shù)，然后在冒號后寫出雙鍵的數(shù)目，最子的總數(shù)，然后在冒號后寫出雙鍵的數(shù)目，最后在右上角標出雙

5、鍵的位置（和幾何構型）。后在右上角標出雙鍵的位置（和幾何構型）。 例如：例如： 系統(tǒng)名稱：系統(tǒng)名稱： 十八碳酸十八碳酸 簡寫符號簡寫符號: 18:0 編碼系統(tǒng)名：編碼系統(tǒng)名： 9十六碳烯酸十六碳烯酸 簡寫符號：簡寫符號： 16:19 系統(tǒng)名稱：系統(tǒng)名稱： 9-十六碳烯酸十六碳烯酸 2 2脂肪酸的命名脂肪酸的命名3 3脂肪酸的共性脂肪酸的共性 （1 1）脂肪酸的碳鏈）脂肪酸的碳鏈 高等動植物的脂肪酸一高等動植物的脂肪酸一般含般含14142020個碳原子，且絕大多數(shù)為個碳原子，且絕大多數(shù)為偶數(shù)碳，偶數(shù)碳，無支鏈。無支鏈。 （2 2）雙鍵的位置和構型）雙鍵的位置和構型 絕大多數(shù)天然不飽和絕大多數(shù)天然

6、不飽和脂肪酸為脂肪酸為順式構型順式構型，且為，且為非共軛非共軛脂肪酸，兩個脂肪酸，兩個雙鍵間由一個亞甲基隔開。雙鍵間由一個亞甲基隔開。一、油脂的組成、命名和結構一、油脂的組成、命名和結構（3 3）熔點熔點: :不飽和脂肪酸比同碳數(shù)飽和脂肪酸的低，不飽和脂肪酸比同碳數(shù)飽和脂肪酸的低，多烯脂肪酸比單烯脂肪酸的低。多烯脂肪酸比單烯脂肪酸的低。 （4 4）分布分布: :人體中飽和脂肪酸人體中飽和脂肪酸最普遍的是軟脂酸和硬最普遍的是軟脂酸和硬脂酸脂酸，不飽和脂肪酸是油酸。高等植物中，不飽和脂，不飽和脂肪酸是油酸。高等植物中，不飽和脂肪酸含量高于飽和脂肪酸。肪酸含量高于飽和脂肪酸。 COOH（A）COOH

7、（B）COOH（C）（A A）飽和脂肪酸；）飽和脂肪酸； （B B）反式不飽和脂肪酸；）反式不飽和脂肪酸； （C C）順式不飽和脂肪酸）順式不飽和脂肪酸 脂肪酸的鏈伸展形狀脂肪酸的鏈伸展形狀3 3脂肪酸的共性脂肪酸的共性 油酸：亞油酸：蓖麻酸：順十八碳- 9 , 1 2-二 烯 酸順十八碳- 9 - 烯酸順- 12-羥 基十八碳- 9 - 烯酸COOHHHCOOHHHHHOHCOOH軟脂酸： 十六酸硬脂酸： 十八酸COOHCOOH 3 3脂肪酸的共性脂肪酸的共性 甘油和脂肪酸結合而成，甘油的每一個甘油和脂肪酸結合而成，甘油的每一個-OH和脂肪和脂肪酸的酸的-COOH結合，形成酯鍵。結合，形成酯

8、鍵。+ 4 4三酰甘油的結構、組成和物理性質三酰甘油的結構、組成和物理性質 一、油脂的組成、結構和命名一、油脂的組成、結構和命名CH OCH2CH2OOCCCOOO，（ ）CH216CH3（ ）CH216CH3（ ）CH216CH3CH OCH2CH2OOCCCOOO，（ ）CH214CH3（ ）CH214CH3（ ）CH27CH=CH （ ）CH2 7CH3甘油三硬脂酸酯三硬脂酰甘油（單甘油脂）甘油-,-二軟脂酸- -油酸酯 ,-二軟脂酰- -油酰甘油 （混甘油脂），命名：命名：“某脂酰甘油某脂酰甘油”或或“甘油某脂酸酯甘油某脂酸酯” 三硬脂酰甘油（甘油三硬脂酸酯）三硬脂酰甘油（甘油三硬脂酸

9、酯） （tristearoylglycerol） 4 4三酰甘油的結構、組成和物理性質三酰甘油的結構、組成和物理性質 CH OCH2CH2OOCCCOOO，（ ）CH216CH3（ ）CH216CH3（ ）CH216CH3CH OCH2CH2OOCCCOOO，（ ）CH214CH3（ ）CH214CH3（ ）CH27CH=CH （ ）CH2 7CH3甘油三硬脂酸酯三硬脂酰甘油（單甘油脂）甘油-,-二軟脂酸- -油酸酯 ,-二軟脂酰- -油酰甘油 （混甘油脂），命名：命名：“某脂酰甘油某脂酰甘油”或或“甘油某脂酸酯甘油某脂酸酯” 甘油-,-二軟脂酸- -油酸酯 ,-二軟脂酰- -油酰甘油 （混甘

10、油脂）， 4 4三酰甘油的結構、組成和物理性質三酰甘油的結構、組成和物理性質 +油脂甘油高級脂肪酸鹽RCOONaRCOONaRCOONaRCOOCH2RCOOCHRCOOCH2NaOH/OH- HOCH2 HOCH HOCH2（肥皂） 含有不飽和脂肪酸的三酰甘油脂，其分子中含有不飽和脂肪酸的三酰甘油脂，其分子中的碳碳雙鍵可與氫、鹵素等進行加成。的碳碳雙鍵可與氫、鹵素等進行加成。加氫加氫: :油脂中不飽和脂肪酸的碳碳雙鍵可催化加油脂中不飽和脂肪酸的碳碳雙鍵可催化加氫。油脂的氫化又稱油脂的硬化。氫。油脂的氫化又稱油脂的硬化。 加碘：加碘：油脂的不飽和程度可用碘值來定量衡量。油脂的不飽和程度可用碘值

11、來定量衡量。 100g油脂所能吸收碘的克數(shù)稱為油脂所能吸收碘的克數(shù)稱為碘值（碘值（iodine number）。）。 2 2加成加成問題問題1 1：皂化值與油脂平均分子量有何關系？：皂化值與油脂平均分子量有何關系？ 問題問題2 2：碘值與油脂的不飽和度有何關系？：碘值與油脂的不飽和度有何關系？ 碘值與油脂的不飽和度成正比，碘值與油脂的不飽和度成正比， 碘值越大，油脂的不飽和度也越大。碘值越大，油脂的不飽和度也越大。 皂化值越大、油脂平均相對分子質量越小。皂化值越大、油脂平均相對分子質量越小。3 3酸酸 敗敗 油脂在空氣中發(fā)生變質，產生難聞氣味的現(xiàn)象稱油脂在空氣中發(fā)生變質，產生難聞氣味的現(xiàn)象稱為

12、為酸?。ㄋ釘。╮ancidity）。 不飽和脂肪酸的雙鍵被氧化生成過氧化物，這些不飽和脂肪酸的雙鍵被氧化生成過氧化物，這些過氧化物再經分解等作用生成有臭味的小分子醛、酮過氧化物再經分解等作用生成有臭味的小分子醛、酮和羧酸等化合物。和羧酸等化合物。lCH2CHCH CH2l+O2霉菌lCH2CHCH CH2lOOlCH2COHC CH2l+OH酸值（酸值（acid number）：）：中和中和1g1g油脂中游離脂肪酸油脂中游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數(shù)。所需氫氧化鉀的毫克數(shù)。 油脂的油脂的氧化：氧化：RCH2CH2CH2CH2COOH脫氫水化RCH2CH2CHCH2COOHOH再脫氫RCH2CH

13、2 C CH2COOHRCH2CH2CH CHCOOHO降解RCH2CH2 C CH3+ CO2RCH2CH2COOH + CH3COOH酮式分解酸式分解O3 3酸酸 敗敗 第二節(jié)第二節(jié) 磷脂和糖脂磷脂和糖脂 一、磷脂一、磷脂 磷脂（磷脂（phospholipidphospholipid）是含有）是含有磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵的脂類，分為甘油磷脂和鞘磷脂兩種。的脂類，分為甘油磷脂和鞘磷脂兩種。 （一）甘油磷脂（一）甘油磷脂（phosphoglyceride）甘油磷脂可以看作是甘油磷脂可以看作是磷脂酸磷脂酸的衍生物。的衍生物。磷脂酸：磷脂酸：由一分子甘油與二分子脂肪酸、一分子磷酸通由一分子甘油與二分

14、子脂肪酸、一分子磷酸通過酯鍵結合而成的化合物。過酯鍵結合而成的化合物。CHCH2CH2OO COR1COR2O POOHOH磷脂酸（phosphatidic acid）*在磷脂酸結構中在磷脂酸結構中C2是一個手性碳原子，可形成一對對映體。是一個手性碳原子，可形成一對對映體。 HO CCH2OHHCH2OH123 立體專一編號立體專一編號(stereospecific numbering，Sn)CHCH2CH2OO COCH2COH2CO POOHOH*CH3714HC3HCH2CH3CSn-甘油-1-軟脂酸-2-亞麻酸-3-磷酸酯 國際純化學和應用化學聯(lián)合會國際純化學和應用化學聯(lián)合會(IUPA

15、C)和國際生物和國際生物化學聯(lián)合會化學聯(lián)合會(IUB)規(guī)定此類物質采用立體專一編號原則規(guī)定此類物質采用立體專一編號原則（stereospecific numbering），縮寫為），縮寫為Sn。（一）甘油磷脂（一）甘油磷脂（phosphoglyceride）甘油磷脂結構：甘油磷脂結構：CHCH2CH2OO COR1COR2O POOOH*G+CH2CH2N(CH3)3OHGCH2CH2NH2G+CH2CHCOONH3G-卵磷脂卵磷脂-腦磷脂腦磷脂 磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸 （一）甘油磷脂（一）甘油磷脂（phosphoglyceride）1 1-卵磷脂卵磷脂 -卵磷脂（卵磷脂（3-Sn-3-Sn

16、-磷脂酰膽堿）磷脂酰膽堿） 卵磷脂是一種白色蠟狀固體，吸水性較強，易溶于乙醚、乙醇及卵磷脂是一種白色蠟狀固體，吸水性較強，易溶于乙醚、乙醇及氯仿，不溶于丙酮，久置空氣中可被氧化成黃色或褐色。卵磷脂氯仿，不溶于丙酮，久置空氣中可被氧化成黃色或褐色。卵磷脂存在于腦組織、大豆中，尤其在存在于腦組織、大豆中，尤其在禽卵卵黃中的含量最為豐富禽卵卵黃中的含量最為豐富。CHCH2CH2OO COR1COR2O POOO*CH2CH2N(CH3)3+ -卵磷脂（卵磷脂（lecithin）是由磷脂酸中的磷酸與膽堿中）是由磷脂酸中的磷酸與膽堿中的羥基酯化所形成的化合物，故又稱為的羥基酯化所形成的化合物，故又稱為磷

17、脂酰膽堿磷脂酰膽堿。（一）甘油磷脂（一）甘油磷脂（phosphoglyceride）2 2-腦磷脂腦磷脂 -腦磷脂（腦磷脂（3-Sn-磷脂酰乙醇胺）磷脂酰乙醇胺） -腦磷脂存在于腦和神經組織、大豆中，通常與卵腦磷脂存在于腦和神經組織、大豆中，通常與卵磷脂共存。腦磷脂與血液的凝固有關，血小板內能磷脂共存。腦磷脂與血液的凝固有關，血小板內能促使血液凝固的凝血激活酶，就是由腦磷脂與蛋白促使血液凝固的凝血激活酶，就是由腦磷脂與蛋白質所組成的。質所組成的。 CHCH2CH2OO COR1COR2O POOO*CH2CH2NH3+（一）甘油磷脂（一）甘油磷脂（phosphoglyceride）（二）鞘磷脂

18、（神經磷脂）（二）鞘磷脂（神經磷脂） 鞘磷脂（鞘磷脂（sphingomyelinsphingomyelin）是由）是由神經酰胺的神經酰胺的羥基與磷酸膽堿酯化所形成的化合物。羥基與磷酸膽堿酯化所形成的化合物。 CHCHOHCH2OHNH2CCHHH3C(H2C)7CHCHOHCH2O POOOCH2CH2N(CH3)3+CCHHCHCHOHCH2OHNHCCHHCORNH COR鞘氨醇（sphingol)神經酰胺(ceramide)鞘磷脂（sphingomyelin）?；姿狨セ疕3C(H2C)12H3C(H2C)12 鞘磷脂大量存在于腦和神經組織中，與卵磷脂相似，它也是鞘磷脂大量存在于腦和神

19、經組織中，與卵磷脂相似，它也是細胞膜的主要成分。鞘磷脂分子失去酰胺部分的脂酰基，就得到細胞膜的主要成分。鞘磷脂分子失去酰胺部分的脂?；?，就得到溶血鞘磷脂。鞘磷脂和溶血鞘磷脂，因為它們與神經作用關系密溶血鞘磷脂。鞘磷脂和溶血鞘磷脂，因為它們與神經作用關系密切，曾被認為是一類神秘的化合物。切，曾被認為是一類神秘的化合物。磷脂磷脂結構特征：結構特征：親水頭；疏水長鏈親水頭；疏水長鏈（三）磷脂與生物膜（三）磷脂與生物膜 細胞膜中磷脂的雙分子層結構細胞膜中磷脂的雙分子層結構極性頭部極性頭部極性頭部極性頭部（三）磷脂與生物膜（三）磷脂與生物膜 疏水的脂肪鏈連在一起，親水端都溶于水中，疏水的脂肪鏈連在一起，

20、親水端都溶于水中，因而因而非極性分子能溶解于這個由烴基構成的壁內非極性分子能溶解于這個由烴基構成的壁內，并且能夠通過它，但是對于一般的極性分子和離子，并且能夠通過它，但是對于一般的極性分子和離子，它卻是一個有效的壁壘，如圖它卻是一個有效的壁壘，如圖22-522-5所示。所示。O COOCOO COOCOO COOCOO COOCO細胞內部細胞外部（三）磷脂與生物膜（三）磷脂與生物膜細胞膜的構成：細胞膜的構成：化學組成上由脂類、蛋白質和少量糖類構成?；瘜W組成上由脂類、蛋白質和少量糖類構成。三類物質的結合方式：三類物質的結合方式：脂類與蛋白質以非共價鍵結合；脂類與蛋白質以非共價鍵結合；糖則通過共價鍵與膜上的脂類或蛋白質結合。糖則通過共價鍵與膜上的脂類或蛋白質結合。液態(tài)鑲嵌模型：液態(tài)鑲嵌模型：細胞膜的結構是液態(tài)的脂類構成雙分子層，細胞膜的結構是液態(tài)的脂類構成雙分子層，可移動的脂質雙分子層組成膜的骨架，其中鑲嵌著可可移動的脂質雙分子層組成膜的骨架，其中鑲嵌著可以移動的球蛋白。以移動的球蛋白。細胞膜的三大功能：細胞膜的三大功能：離子轉運、能