第二章 脂 类

主要内容 概述 三脂酰甘油酯类 磷脂类 结合脂类 简单脂类

概 述

定义 脂类是生物细胞和组织中不溶于水，而易溶 于乙醚、氯仿、苯等非极性溶剂中，主要由碳氢 结构成分构成的一大类生物分子。 脂类主要包括脂肪（甘油三酯，占95%左右）和一些类脂质（如磷脂、甾醇、固醇、糖脂等）。

脂的分类 简单脂：脂肪酸与醇脱水缩合形成的化合物 复合脂：脂分子与磷脂、生物体分子等形成的物质 衍生脂： 脂的前体及其衍生物 甘油酯 简单脂 蜡，如蜂蜡 按照化学结构分类 磷脂类 鞘脂类 复合脂：脂分子与磷脂、生物体分子等形成的物质 复合脂 糖脂类 脂蛋白 固醇类 衍生脂： 脂的前体及其衍生物 衍生脂 异戊二烯类 萜类

脂类的生理功能 1）储存能量、提供能量 2）生物体膜的重要组成成分 3）脂溶性维生素的载体 4）提供必需脂肪酸 5）防止机械损伤与热量散发等保护作用 6）作为细胞表面物质，与细胞识别、种特异性和组织免疫等密切关系

第一节 三脂酰甘油类

甘油酯 脂酰甘油又可称为酰基甘油酯，即脂肪酸和甘油所形成的酯。 单甘油酯（Monoglyceride） 二甘油酯（双甘酯, Diglyceride） 三甘油酯（甘油三酯, Glyceride）

MG monoglyceride DG diglyceride TG Triglyceride HO OC(CH2)nCH3 CH2O OCH H H3C (CH2)nCO OH H H HO OC(CH2)nCH3 MG monoglyceride DG diglyceride TG Triglyceride

一、脂肪酸 脂肪酸是长的碳氢链的羧酸。 在组织和细胞中绝大部分的脂肪酸是作为复合脂类的基本结构成分而存在的，以游离形式存在的脂肪酸含量极少。 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，月桂酸等。 2）系统命名法 △－编码命名：从羧基端开始计算双键位置。 ω－编码命名：从甲基端开始计算双键位置。 脂肪酸常用简写法表示，其原则是：先写出碳原子的数目，再写出双键的数目，最后表明双键的位置。

α-亚麻酸  3 6 9 CH3CH2CH=CHCH2CH=CH CH2CH=CH (CH2)7COOH 15 12 9  C 18:3 ω3, 6, 9 C 18:3  9, 12, 15

油 酸  9 CH3(CH2)7CH = CH (CH2)7COOH 9  C18:1 ω 9 C18:1  9

脂肪酸的分类 1）按照碳氢链的长度来分类 短链：2－4C，如丙酸、丁酸 中链：6－10C，如辛酸 油酸等。

2）按照双键数目来分类 饱和脂肪酸（Saturated fatty acids），如软脂酸（C16：0）、硬脂酸（C18：0） 单不饱和脂肪酸（Mono unsaturated fatty acids ），如油酸 脂肪酸 不饱和脂肪酸 （Unsaturated fatty acids ） 多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFA），如DHA、EPA、AA等

3）按照双键的位置来分类 ω－9系列脂肪酸，如油酸（C18:1） ω－7 系列脂肪酸，如棕榈酸，(C16:1） ω－6系列脂肪酸，如AA，(C20:4） ω－3系列脂肪酸 ，如DHA, （C22:6）

生物体内的脂肪酸合成

WHO推荐人类膳食用油脂脂肪酸标准模式： 饱和脂肪酸：单不饱和脂肪酸：多不饱和脂肪酸=1：1：1。 其中，不饱和脂肪酸中的ω-6 脂肪酸与ω-3脂肪酸之比为4：1。

顺式脂肪酸与反式脂肪酸 顺式脂肪酸（cis-）：氢原子都位于同一侧，链的形状曲 折，看起来象U型 反式脂肪酸（trans-)：氢原子位于两侧，看起来象线形 结构 示意 结构式 结构 示意 结构式

必需脂肪酸 包含两个或多个双键 。 严格意义上讲，必须脂肪酸为亚油酸和亚麻酸 生物体不能自身合成，必须由食物供给的脂肪酸 包含两个或多个双键 。 严格意义上讲，必须脂肪酸为亚油酸和亚麻酸 从广义上讲，生物体能合成 ，但合成量较少，还必须由食物补充的脂肪酸，也被认为是必需脂肪酸，如AA、DHA、EPA等。如 果这些脂肪酸缺乏，会引起生物体生理机能的紊乱 ，导致疾病发生。

必需脂肪酸的生物学功能 1）影响膜的特性 必需脂肪酸作为机体组织细胞膜的重要组分，决定膜以及细胞接受信息的生物学特性。一些细胞通道如分泌、趋化性、信息传递和对微生物侵袭的敏感性也取决于膜的流动性。 2）必需脂肪酸是类二十烷的前体物 类二十烷是由二十碳多不饱和脂肪酸衍生产生的物质，主要有前列腺素、前列环素、凝血嗯烷、白三烯等，这些物质在体内具有广泛的生物学功能。 3）必需脂肪酸能维持皮肤及其他组织对水分的不通透性 必需脂肪酸不足时，水分迅速穿过皮肤。 4）必需脂肪酸有利于胆固醇的溶解和转运 胆固醇在体内以酯的形式运输 ，含必需脂肪酸的胆固醇酯溶解性更好，更容易被运输，前列腺素(PGE₁)能抑制胆固醇的生物合成和促进胆固醇的跨膜转运。

天然脂肪酸的共性 1）脂肪酸的碳链 直链一元羧酸占绝大多数，并且几乎都是偶数碳 2）双键的位置和构型 绝大多数不饱和脂肪酸的双键是顺式构型，大多数多烯脂肪酸为非共轭体系，两个双键之间由一个亚甲基隔开。 3）熔点 不饱和脂肪酸的熔点比同碳数的饱和脂肪酸的熔点低，双键越多熔点越低。 4）分布 16碳和18碳的脂肪酸在油脂中分布最广，含量最多；人体中饱和脂肪酸最普遍的是软脂酸和硬脂酸，不饱和脂肪酸是油酸。高等植物和低等动物中，不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸。

自然界一些常见的脂肪酸 月桂酸 豆蔻酸 花生酸 棕榈油酸

几种油脂的主要脂肪酸组成 脂肪酸组成 大豆油 葵花籽油 玉米油 菜籽油 橄榄油 芝麻油 红花油 棕榈酸（C16:0） 10.32 5.5 12.10 2.8 13.7 11.0 6.5 硬脂酸（C18:0） 4.19 4.1 1.90 1.3 2.50 5.2 2.4 油酸（C18:1,ω-9） 22.95 34.1 29.90 23.8 71.10 41.2 13.1 亚油酸（C18:2, ω-6 ） 52.22 53.02 54.56 14.6 10.0 43.3 77.7 α-亚麻酸（C18:3, ω-3) ） 5.9   7.3

活性脂肪酸 1、EPA（eicosapentaenoic acid，二十碳五烯酸（5，8，11，14，17 ），DHA（docosahexenoic acid)，二十二碳六烯酸（4，7，10， 13，16，19），深海鱼油中EPA＋DHA含量20～30％，可用于治 疗和预防心血管疾病；其中，DHA还是大脑灰质的重要成分； 在生物体内DHA和EPA可由α-亚麻酸转化而来。 2、α-亚麻酸，存在于亚麻油、大豆油中，是多种重要ω-3脂肪 酸的前体物。 3、花生四烯酸，是视网膜的重要组成成分，还是多种激素类 物质的前提。 4、单不饱和脂肪酸的双键也是有规律的，多在C9-C10，其他双 键通常在12和15，多不饱和脂肪酸的双键几乎从不相连接。

二、三酯酰甘油的理化性质 （一）物理性质 熔点：三脂酰甘油的熔点是由其脂肪酸成分决定的，一般随饱和脂肪酸的数目和链长的增加而升高。 溶解性：三脂酰甘油不溶于水，也没有形成高度分散态的倾向，而二脂酰甘油和单脂酰甘油因有游离羟基，故有形成高度分散态的倾向。 晶型：三脂酰甘油倾向生成多晶变态。不论是简单酯还是混合酯，大部分均有三种多晶变态，用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或、、命名。晶型对油脂的物理性质影响很大，油脂的塑性稠度受晶粒的大小及其总体积的影响。

（二）化学性质 1、由酯键产生的性质 (1)水解和皂化 当将酰基甘油与酸或碱共煮或脂酶作用时，都可发生水解，当用碱水解时称为皂化作用。皂化1g甘油三酯所需KOH的mg数为皂化值。酸水解是可逆的，而碱水解是不可逆的。 (2)酸酯取代及醇酯变换 在一定条件下，脂肪酸和醇类可分别与三脂酰甘油发生酸酯取代和醇酯变换反应： 在熔点以上的温度，油脂可进行分子内重排和分子间重排反应，即酯酯重排。此时，脂肪酸进行随机分布反应。

2、由不饱和脂肪酸产生的性质 (1)氧化 油脂在空气中暴露过久即产生难闻的臭味，这种 现象称为酸败。中和1g油脂中游离脂肪酸所消耗KOH的mg 数称为酸值，可表示酸败的程度。 (2)氢化 油脂中的不饱和键可以在金属镍催化下发生氢化 反应。氢化可防止酸败作用。 (3)卤化 油脂中不饱和键可与卤素发生加成反应，生成卤 代脂肪酸，称为卤化作用。 100g油脂所能吸收的碘的克数 称为碘值，可以用来判断油脂中不饱和双键的多少。 3、由羟酸产生的性质 油脂中含羟基的脂肪酸可与醋酸酐或其它酰化剂作用形成 相应的酯，称为乙酰化。 1g乙酰化的油脂分解出的乙酸用 KOH中和时所需KOH的mg数即为乙酰化值。 以乙酰值的大 小，即可推知样品含羟基的大小。

第二节 磷脂类 磷脂是分子中含磷酸的复合脂，分为磷酸甘油酯和鞘氨醇磷脂类，其醇类物质分别为甘油和鞘氨醇。

一、磷酸甘油酯 (一) 组成 其所含甘油的第三个羟基被磷酸酯化，而其它两个羟基被脂肪酸酯化。是生物膜的主要成分。

磷酸化的头部 + 三碳的甘油骨架 两条脂肪酸链

(二)主要的磷酸甘油酯 磷脂酰胆碱：俗称卵磷脂，有控制动物机 体脂肪代谢、防止形成脂肪肝的作用。 磷脂酰乙醇胺： 俗称脑磷脂，与血液凝固 有关，可能是凝血酶致活酶的辅基。 缩醛磷脂：是烷基醚酰基甘油酯的类似物 ，在细胞膜中，物别是肌肉和神经细胞膜 中含量丰富。

(三)磷酸甘油酯的性质 1、氧化作用：不饱和脂肪酸的氧化 2、溶解度 3、电荷和极性 4、水解作用

二、鞘氨醇磷脂类 鞘氨醇磷脂类是鞘氨醇（十八碳二元醇）的衍生物。

第三节 结合脂类

一、糖脂类 一个或多个单糖残基与脂类部分单脂酰或二脂酰甘油，像鞘胺醇样长链上的碱基或神经酰胺上的胺基以糖苷键相连所形成的化合物，称为糖脂。 1、脑苷脂类： 它占脑干重的11%，少量存在于肝、胸腺、 肾、肾上腺、肺和卵黄中。

2、神经节苷脂 在脑灰质和胸腺中含量特别丰富，它也存在于红细胞、白细胞、血清、肾上腺和其他脏器中。 是中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂组分。 可能与通过神经元的神经冲动传递有关。 细胞表面的神经节苷脂与血型专一性以及组织免疫和细胞识别等都有关系。

二、脂蛋白类 脂蛋白类可根据蛋白质组成，大致分为： 1、核蛋白类 2、磷蛋白类：如卵黄中的脂磷蛋白 3、单纯蛋白类：如血浆脂蛋白、脑蛋白脂

第四节 简单脂类 简单脂类的特点是它们都不含结合的脂肪 酸。简单脂类在组织和细胞内的含量都比复合 脂类少，但是却包括许多有重要生物功能的物 质，例如维生素、激素、前列腺素等。

一、萜类 萜类不含脂肪酸，是非皂化物质，是异戊二烯的衍生 物。 萜的分类主要根据异戊二烯的数目。由两个异戊二烯 构成的萜称为二萜，同理还有三萜、四萜等。 萜类有的是线状，有的是环状，有的二者兼有。 植物中多数萜类都具有特殊臭味，而且是各类植物特 有油类的主要成分。例如柠檬苦素、薄荷醇、樟脑等 依次是柠檬油、薄荷油、樟脑油的主要成分。 此外还有多聚萜类如天然橡胶等；维生素A、E、K等 都属于萜类。

异戊二烯类化合物 香豆素 泛醌 质体醌 多萜醇

二、类固醇类 类固醇类化合物即甾类，以环戊烷多氢菲为基本结构。 根据甾核上羟基的变化，它又可分为固醇和类固醇衍生物两大类。

1、固醇类(固醇) 为一环状高分子一元醇。在生物体中它可以游离状态或以与脂肪酸结合成酯的形式存在。 (1)动物固醇：多以酯的形式存在。 (2)植物固醇：为植物细胞的重要组分，不能为动物吸收利用。 (3)酵母固醇：存在于酵母菌、毒菌中，其含量以麦角固醇最多，它经日光和紫外线照射可以转化成维生素D2。 2、固醇衍生物 其典型是胆汁酸，具有重要的生理意义。

主要功能 1）膜的组分； 2）作为激素——起代谢调节作用； 3）作为乳化剂——胆汁盐的前体、帮助脂 类的消化吸收； 4）维生素的组分； 5）有抗炎作用；