有機(jī)化學(xué)第14 章油脂和磷脂

1、第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂Chemistry is a key of science 第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂n【目的要求】n 【內(nèi)容提要】n【建議學(xué)時(shí)】 2學(xué)時(shí)n【講授內(nèi)容】第第14章章 油脂和磷脂油脂和磷脂第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂油脂磷脂（phospholipidphospholipid） 油（oiloil） 脂肪(fatfat) 分子中含有磷酸基團(tuán)的高級(jí)脂肪酸酯第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂14.1 油脂的組成命名和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)n14.1.1組成油脂單甘油酯混甘油酯CH2HCCH2OOO-C-RO-C-ROO-C-R-1 結(jié)構(gòu)：一分子甘油和三分

2、子高級(jí)脂肪酸形成的酯 2 分類：根據(jù)油脂分子所含的三個(gè)脂肪酸是否相同第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂3 油脂中的脂肪酸1 分類 (1) 根據(jù)碳鏈結(jié)構(gòu)分類脂肪酸飽和脂肪酸如硬脂酸不飽和脂肪酸單不飽和脂肪酸如油酸多不飽和脂肪酸如亞油酸 (2) 人體內(nèi)的不飽和脂肪酸按體系分類 族 母體脂肪酸名稱 族 母體脂肪酸名稱 -7 棕櫚油酸 -9 油酸 -6 亞油酸 -3 -亞麻酸 第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂同族內(nèi)的不飽和脂肪酸能以本族的母體脂肪酸為原料在體內(nèi)衍生或合成，而不同族的不飽和脂肪酸則不能互相轉(zhuǎn)化。2 必需脂肪酸（essential fatty acid）人體不能合成或合成不足，必

3、須從食物中攝取的不飽和脂肪酸。如亞油酸和亞麻酸不能在人體合成，花生四烯酸體內(nèi)雖能合成，但數(shù)量不能完全滿足人體生命活動(dòng)的需求。3 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)直鏈、含偶數(shù)碳、不飽和脂肪酸的構(gòu)型多為順式、人體中飽和脂肪酸主要是軟脂酸和硬脂酸而不飽和脂肪酸主要是由酸。 第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂4 組成：天然油脂是由各種甘油酯的混合物、維生素和色素等組成的混合物14.1.2 命名1 油脂中脂肪酸的命名脂肪酸的命名常用俗名，如月桂酸亞油酸等。 其系統(tǒng)命名與一元羧酸系統(tǒng)命名法基本相同 。問(wèn)題：羧酸的系統(tǒng)命名法中碳鏈如何編號(hào)？用希臘字母如何編號(hào)？第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂n脂肪酸的碳鏈編號(hào)同時(shí)采用三種

4、編碼體系 編號(hào)規(guī)則編號(hào)規(guī)則 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH編碼體系編碼體系 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1編碼體系編碼體系 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14希臘字母編馬希臘字母編馬 . 第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂書(shū)寫(xiě)規(guī)則軟脂酸硬脂酸油酸亞油酸DHA編碼體系編碼體系編碼體系編碼體系十六碳酸 16：0十八碳酸 18：09-十八碳酸 18:19 9,12-十八碳烯酸 18:29,124,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸22:6 4,7,10,13,16,19

5、 十六碳酸 16：0十八碳酸 18：06,9-十八碳烯酸 18:26,93,6,9,12,15,18-二十二碳六烯酸22:63,6,9,12,15,18 9-十八碳酸 18:19 第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂2 油脂的命名CH2HCCH2OOO-C-C15H31O-C-C15H31O-C-C15H31-OCH2HCCH2OO-C-C15H31O-C-C17H35O-C-(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3OO- 甘油三軟脂酸酯 甘油-軟脂酸-硬脂酸-油酸酯（三軟脂酰甘油）（-軟脂酰-硬脂酰-油酰甘油）醫(yī)學(xué)上將血液中的油脂統(tǒng)稱甘油三酯（triglyceride）第第1414章章 油

6、脂和磷脂油脂和磷脂14.1.3 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)天然油脂是手性分子，其相對(duì)構(gòu)型是L構(gòu)型，即在Fischer投影式中C2上的脂?；挥诟视突兼湹淖髠?cè)。請(qǐng)同學(xué)用油脂結(jié)構(gòu)通式在筆記上寫(xiě)出油脂的L-構(gòu)型表達(dá)式 14.2 油脂的物理性質(zhì)自學(xué)并回答下列問(wèn)題：為什么油室溫下是液體，而脂肪卻是半固體或固體？14.3 油脂的化學(xué)性質(zhì)第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂n1 皂化（saponification） CH2CHO-C-R+ 3NaOH+RCOONaCOONaRCOONaOOHCH2O-C-ROO-C-ROOHOHCH2CHCH2 R皂化值：1g油脂完全皂化時(shí)所需氫氧化鉀的毫克數(shù)稱為皂化值（saponifi

7、cation number） 問(wèn)題：皂化值與油脂的平均相對(duì)分子量有何關(guān)系？第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂 2 加成反應(yīng)n 氫化n 加碘 100g油脂所吸收碘的最大克數(shù)稱為碘值（iodine number） 問(wèn)題：碘值與油脂的不飽和度有何關(guān)系？第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂14.3.314.3.3 酸?。╮ancidity） 油脂在空氣中放置過(guò)久，常會(huì)變質(zhì)，產(chǎn)生難聞的氣味，這種變化稱為酸敗 油脂酸敗的主要原因是油脂中不飽和脂肪酸的氧化、分解。其過(guò)程可用下式表示：CH2-CH=CH-CH2+ O2CH2C CCH2O OH HCH2-C-HOH-C-CH2O+霉菌=O2CH2-C-

8、OHO=第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂油脂酸敗的另一個(gè)原因是飽和脂肪酸的氧化。其過(guò)程表示如下：脫氫 RCH2CH2CH2CH2COOH-2HRCH2CH2CH=CHCOOH水化RCH2CH2CH=CHCOOH+H2ORCH2CH2CHCH2COOHOH再脫氫-2HRCH2CH2CCH2COOHORCH2CH2CHCH2COOHOH降解酮式分解酸式分解RCH2CH2CCH3ORCH2CH2COOH+CH3COOHRCH2CH2CCH2COOHO+CO2第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂中和1g油脂中的游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數(shù)稱為油脂的酸值（acid number） 。問(wèn)題：油脂

9、的皂化值和酸值有什么不同？14.4 多不飽和脂肪酸的生物活性 14.4.1 -3 PUFA與神經(jīng)系統(tǒng) 14.4.2 -3 PUFA防治心血管疾病的機(jī)理 14.4.3 -3PUFA的抗腫瘤作用 14.4.4 -3PUFA的抗衰老和抗炎作用14.5 磷脂磷脂是分子中含有磷酸基團(tuán)的高級(jí)脂肪酸酯。分為甘油磷脂和鞘磷脂（又稱神經(jīng)磷脂）。第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂 14.5.1 甘油磷脂又稱磷酸甘油酯，其母體結(jié)構(gòu)是磷脂酸。CH2CH2OOOHCOR1C OPOHOHOR2手性磷脂酸飽和脂肪?；伙柡椭觉；中蕴荚拥诘?414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂n手性磷脂酸的命名，IUPAC和IUB建

10、議采用立體專一編號(hào)。規(guī)則是在甘油的費(fèi)歇爾Fischer投影式中，C2的羥基必須寫(xiě)出在碳鏈的左側(cè)，從上到下碳原子的編號(hào)為1.2.3，用Sn表示，寫(xiě)在化合物名稱前面。CH2CH2OHHHOOH123Stereospecific number-Sn第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂n天然存在的甘油磷酸脂都屬于Sn甘油3磷酸酯的構(gòu)型，即屬于L構(gòu)型。如果是外消旋體，在化合物名稱前加前綴“rac”（外消旋），如果構(gòu)型不明或未詳細(xì)說(shuō)明者，則在化合物名稱前加前綴“X-”。最常見(jiàn)的甘油磷脂是-卵磷酯和-腦磷酯。CH3(CH2)-CH=CH-(CH2)7(CH2)14-CH3CH2CH2OOOHCOC OPO

11、HOHO Sn-甘油-1-軟脂酸-2-油酸-3-磷脂酸第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂n 1 -卵磷酯（lecithin） 又稱為磷脂酰膽堿（phosphaticlyl Cholines），是由磷酯酸分子中的磷酸與膽堿中的羥基酯化而成。 CH2CH2OOOHCOR1C OPOO-O-CH2CH2N+(CH3)3R2第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂CH2CH2OOOHCOR1C OPOO-O-CH2CH2NH3R2n 2 -腦磷脂（cephalin） 又稱為磷酯酰膽胺，是由磷脂酸分子中的磷酸與膽胺（乙醇胺）中的羥基酯化而成的化合物。第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂n14.5.2

12、 鞘磷脂 又稱神經(jīng)磷脂，其主鏈?zhǔn)乔拾贝?神經(jīng)氨基醇)而不是甘油, 鞘氨醇的氨基與脂肪酸以酰胺鍵相連,形成N-脂酰鞘氨醇即神經(jīng)酰胺，神經(jīng)酰胺的羥基與磷酸膽堿結(jié)合而形成鞘磷脂。CHCH2OHHH2NHO-CH=CH-(CH2)12-CH3CHCH2OHHNHHO-CH=CH-(CH2)12-CH3OCROPOO-O-CH2CH2N(CH3)3CHCH2HNHHO-CH=CH-(CH2)12-CH3OCR鞘氨醇N-脂酰鞘氨醇鞘磷脂第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂14.5.3 磷脂與生物膜n生物膜(biomembrane)是細(xì)胞膜(也稱質(zhì)膜或外周膜)和細(xì)胞內(nèi)膜(細(xì)胞內(nèi)各種細(xì)胞器的膜) 的統(tǒng)稱n生

13、物膜的化學(xué)組成為脂類蛋白質(zhì)糖類水無(wú)機(jī)鹽和金屬離子等，其中脂類和蛋白質(zhì)是主要成分，構(gòu)成膜的主體。構(gòu)成膜的脂類有磷脂、膽固醇(cholesterol)和糖脂(glycolipid),以磷脂含量最多也最為重要。主要的磷脂是甘油磷脂和鞘磷脂。n磷脂分子具有特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)由磷酸和堿基組成的極性親水頭部和長(zhǎng)鏈脂肪酸組成的兩條疏水尾部。 第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂甘油磷脂的分子模型 第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂n在水溶液中磷脂親水頭部因?qū)λ挠H和力指向水面，疏水尾部因?qū)λ呐懦舛嗷ゾ奂?，尾尾相連，這樣形成了穩(wěn)定的雙分子層。 . . . . . . .極性頭部極性頭部非極性尾部脂雙分子

14、層結(jié)構(gòu) 第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂n脂類、蛋白質(zhì)還有少量的糖類在膜中如何存在和排列，以及他們之間如何相互作用，是決定膜的生物活性的主要問(wèn)題，目前還沒(méi)有一種技術(shù)或方法能夠直接觀察膜的分子結(jié)構(gòu)。n1972年Singer和Nicolson提出的液態(tài)鑲嵌模型(fluid mosaic model)，其基本的內(nèi)容是：膜的結(jié)構(gòu)是以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著可以移動(dòng)的具有各種生理機(jī)能的蛋白質(zhì)。第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂細(xì)胞膜的液態(tài)鑲嵌模型 第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂n1 掌握油脂的概念、組成命名和化學(xué)性質(zhì)；n2 掌握脂肪酸的分類和命名；n3 掌握磷脂的組成和結(jié)構(gòu)

15、；n4 了解多不飽和脂肪酸的生物活性和磷脂在生物膜中的重要作用。目的要求第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂n油脂是室溫下呈液態(tài)的油和固態(tài)脂肪的總稱；n14.1 油脂的組成命名n油脂化學(xué)組成是一分子甘油和三分子高級(jí)脂肪酸形成的酯；分為單甘油酯和混甘油酯；天然油脂是各種甘油酯的混合物的混合物。n油脂通常命名為“甘油某酸酯”，又稱“三脂酰甘油”；混甘油酯需用、和標(biāo)明脂肪酸的位次。天然油脂是手性分子，其相對(duì)構(gòu)型是L構(gòu)型。n脂肪酸的系統(tǒng)命名法中碳鏈編號(hào)采用、和希臘字母三種編碼體系，其名稱書(shū)寫(xiě)可用簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)表示。內(nèi)容提要第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂 14.3 油脂的化學(xué)性質(zhì)n14.3.1 油脂

16、的皂化油脂在堿性條件下的水解稱為皂化 。1g油脂完全皂化時(shí)所需氫氧化鉀的毫克數(shù)稱為皂化值，表征油脂的平均相對(duì)分子質(zhì)量。n 14.3.2 油脂的加成反應(yīng)n14.3.2.1 氫化 油脂經(jīng)氫化后制得氫化油又稱硬化油。n14.3.2.2 加碘 100g油脂所吸收碘的最大克數(shù)稱為碘值，表征油脂的不飽和程度。n14.3.3 酸敗 酸敗程度用酸值表示。中和1g油脂中的游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數(shù)稱為油脂的酸值。n14.4 多不飽和脂肪酸的生物活性（了解）n14.2 油脂的物理性質(zhì)（了解）第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂 14.5 磷脂磷脂是分子中含有磷酸基團(tuán)的高級(jí)脂肪酸酯。分為甘油磷脂和鞘磷脂（又稱神經(jīng)磷脂）。n14.5.1 甘油磷脂 又稱磷酸甘油酯，其母體結(jié)構(gòu)是磷脂酸。磷脂酸