第四章脂类和生物膜 第一节脂类 脂类包括的范围很广,是生物体内一大类重要的有机化合物,脂类是脂肪和类脂及其 它们的衍生物的总称 脂肪:(甘油三酯或三酯酰甘油)分布于皮下结缔组织、大网、肠系膜、肾 内脏周围—一脂库,含量随营养状态变动,称可变脂。 脂类 类脂:磷脂、糖脂、固醇类,分布在生物膜和神经组织中——组织脂,含量 稳定,称为固定脂 这些物质在化学组成和化学结构上有很大差异,但是它们都有一个共同的特性,即不溶于 水而易溶于乙醚、氯仿、苯等非极性溶剂(故可用乙醚和石油醚等提取)。用这类溶剂可 将脂类物质从细胞和组织中萃取出来。脂类的这种特性主要由构成它的碳氢结构成分所决 脂类具有重要的生物功能,它是构成生物膜的重要物质,细胞所含有的磷脂几乎都集 中在生物膜中。脂类物质,主要是油脂,是机体代谢所需燃料的贮存形式和运输形式。脂 类物质也可为动物机体提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性维生素。某些萜类及类固醇 类物质,如维生素A、D、E、K,胆酸及固醇类激素具有营养、代谢及调节功能。在 机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。脂类作为细胞的表面物 质,与细胞识别、种特异性和组织免疫等有密切关系。具有生物活性的某些维生素和激素 也是脂类物质 脂酰甘油类 脂酰甘油( acyl glycerols),又可称为脂酰甘油酯( acyl glycerides),即脂肪酸和甘 油所形成的酯。根据参与产生甘油酯的脂肪酸的分子数,脂酰甘油分为单脂酰甘油、二脂 酰甘油和三脂酰甘油三类。三脂酰甘油( triacylglycerols)又称为甘油三酯 triglycerides),是 脂类中含量最丰富的一大类,其结构如下
194 第四章 脂类和生物膜 第一节 脂 类 脂类包括的范围很广，是生物体内一大类重要的有机化合物，脂类是脂肪和类脂及其 它们的衍生物的总称。 脂肪：（甘油三酯或三酯酰甘油）分布于皮下结缔组织、大网、肠系膜、肾 内脏周围——脂库，含量随营养状态变动，称可变脂。 脂类 类脂：磷脂、糖脂、固醇类，分布在生物膜和神经组织中——组织脂，含量 稳定，称为固定脂。 这些物质在化学组成和化学结构上有很大差异，但是它们都有一个共同的特性，即不溶于 水而易溶于乙醚、氯仿、苯等非极性溶剂（故可用乙醚和石油醚等提取）。用这类溶剂可 将脂类物质从细胞和组织中萃取出来。脂类的这种特性主要由构成它的碳氢结构成分所决 定。 脂类具有重要的生物功能，它是构成生物膜的重要物质，细胞所含有的磷脂几乎都集 中在生物膜中。脂类物质，主要是油脂，是机体代谢所需燃料的贮存形式和运输形式。脂 类物质也可为动物机体提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性维生素。某些萜类及类固醇 类物质，如维生素 A、 D、 E、 K，胆酸及固醇类激素具有营养、代谢及调节功能。在 机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。脂类作为细胞的表面物 质，与细胞识别、种特异性和组织免疫等有密切关系。具有生物活性的某些维生素和激素 也是脂类物质。 一、脂酰甘油类 脂酰甘油（acyl glycerols），又可称为脂酰甘油酯（acyl glycerides），即脂肪酸和甘 油所形成的酯。根据参与产生甘油酯的脂肪酸的分子数，脂酰甘油分为单脂酰甘油、二脂 酰甘油和三脂酰甘油三类。三脂酰甘油(triacylglycerols)又称为甘油三酯(triglycerides)，是 脂类中含量最丰富的一大类，其结构如下：
CH2OH CH=-O-C-RI H+HoC-R CH,OH CH10-C HO- 甘 脂肪酸 甘油三酯 (R1,R2和R3可以相同,也可不全相同甚至完全不同) 它是甘油中的三个羟基和三个脂肪酸分子缩合、失水后形成的酯。单脂酰甘油 ( monoacylglycerols)和二脂酰甘油( diacylglycerols)自然界少见。甘油三酯三脂酰甘油)是植 物和动物细胞贮脂( depot lipids)的主要组分。一般在室温下为液态的称为油(ols),在室温 下为固态的称为脂肪ts这种区别是由于甘油三酯中饱和脂肪酸及不饱脂肪酸的比例 不同 (一)、脂肪酸 脂类化合物的主要成分为脂肪酸( fattyacides),所有的脂肪酸都有一长的碳氢链,其一 端有一个羧基。碳氢链以线性为主,分枝或环状的为数甚少。不同脂肪酸之间的区别主要 在于碳氢链的长短、饱和与否,以及双键的数目和位置。 脂肪酸的共性 高等动、植物的脂肪酸有以下共性: (1)脂肪酸大部分为直链结构,碳原子为偶数,链长为C14~C2的占多数。最常 见的是C16或C18的脂肪酸。C12以下的饱和脂肪酸大量存在于哺乳动物的乳脂中。 2)饱和脂肪酸中最普遍的是软脂酸和硬脂酸,不饱和脂肪酸中最普遍的是油酸 (3)在高等植物和低温下生活的动物中不饱和脂肪酸的含量高于饱和脂肪酸含量。 4)不饱和脂肪酸的熔点比同等链长的饱和脂肪酸的熔点低 5)高等动、植物的单不饱和脂肪酸的双键位置一般在Cφ~C⑩0之间,不饱和脂肪 酸中的一个双键一般也位于C~C1之间,其他双键渐次远离羧基, (6)高等动、植物的不饱和脂肪酸,几乎都具有相同的几何构型,而且大都属于顺 式(cis),只有极少数的不饱和脂肪酸属于反式(tans) (7)细菌所含有脂肪酸种类比高等动、植物的少得多,而且绝大多数为饱和脂肪 酸,碳原子数目和髙等动、植物脂肪酸的碳原子数目相似,也在Cn~C18之间,有的脂 肪酸还带有分支的甲基 2.植物中的饱和脂肪酸 植物油脂中的脂肪酸可以分为饱和的和不饱和的两类。在饱和脂肪酸 saturated fatty acid)中,棕榈酸( palmitic acid)、月桂酸( lauric acid、豆蔻酸( myristic acid)和硬脂酸( stearIc acid分布最广泛,并且数量最多。在几乎所有脂肪中,棕榈酸都是其中的组分之一。棕榈
195 CH2OH HO C H CH2OH HO C O R1 HO C O R2 HO C O R3 + C O CH2 O R1 C C O R2 O H O C O CH2 R3 甘油 脂肪酸 甘油三酯 （R1，R2和 R3可以相同，也可不全相同甚至完全不同） 它是甘油中的三个羟基和三个脂肪酸分子缩合、失水后形成的酯。单脂酰甘油 (monoacylglycerols)和二脂酰甘油(diacylglycerols)自然界少见。甘油三酯(三脂酰甘油)是植 物和动物细胞贮脂(depot lipids)的主要组分。—般在室温下为液态的称为油(oils)，在室温 下为固态的称为脂肪(fats)。这种区别是由于甘油三酯中饱和脂肪酸及不饱脂肪酸的比例 不同。 （一）、脂肪酸 脂类化合物的主要成分为脂肪酸(fattyacides)，所有的脂肪酸都有一长的碳氢链，其一 端有—个羧基。碳氢链以线性为主，分枝或环状的为数甚少。不同脂肪酸之间的区别主要 在于碳氢链的长短、饱和与否，以及双键的数目和位置。 1．脂肪酸的共性 高等动、植物的脂肪酸有以下共性： （１）脂肪酸大部分为直链结构，碳原子为偶数，链长为 C14～C20 的占多数。最常 见的是 C16 或 C18的脂肪酸。C12 以下的饱和脂肪酸大量存在于哺乳动物的乳脂中。 （２）饱和脂肪酸中最普遍的是软脂酸和硬脂酸，不饱和脂肪酸中最普遍的是油酸。 （３）在高等植物和低温下生活的动物中不饱和脂肪酸的含量高于饱和脂肪酸含量。 （４）不饱和脂肪酸的熔点比同等链长的饱和脂肪酸的熔点低。 （５）高等动、植物的单不饱和脂肪酸的双键位置一般在 C9 ～C10 之间，不饱和脂肪 酸中的一个双键一般也位于 C9～C10 之间，其他双键渐次远离羧基。 （６）高等动、植物的不饱和脂肪酸，几乎都具有相同的几何构型，而且大都属于顺 式(cis)，只有极少数的不饱和脂肪酸属于反式(trans)。 （７）细菌所含有脂肪酸种类比高等动、植物的少得多，而且绝大多数为饱和脂肪 酸， 碳原子数目和高等动、植物脂肪酸的碳原子数目相似，也在 C12～C18 之间，有的脂 肪酸还带有分支的甲基。 2．植物中的饱和脂肪酸 植物油脂中的脂肪酸可以分为饱和的和不饱和的两类。在饱和脂肪酸(saturated fatty acid)中，棕榈酸(palmitic acid)、月桂酸(lauric acid)、豆蔻酸(myristic acid)和硬脂酸(stearic acid)分布最广泛，并且数量最多。在几乎所有脂肪中，棕榈酸都是其中的组分之一。棕榈
油中最富于棕榈酸(35%~45%);棕榈油、椰子油中富于月桂酸:从豆蔻籽的脂肪中易分 离得到豆蔻酸;硬脂酸大量存在于动物脂肪中,在植物油中仅有微量(见表2-1) 表2-1天然的饱和脂肪酸 名称 碳原子数 分子式 月桂酸 CH3(CH) 10COOH 月桂 CH3(CH2)12COOH 棕榈酸(软脂酸 CH3(CH?)14COOH 般动植物 CH3(CH,)16COOH 3.植物中重要的不饱和脂肪酸 植物脂肪酸的大部分都属于不饱和脂肪酸( unsatu-rated fatty acid),它们含有~2个或 多个双键,因此也可称为脂肪烯酸。有些植物还含有少数的带羟基及带环状的脂肪酸。在 不饱和脂肪酸中,油酸和亚油酸分布最广,含量也最丰富。根据世界植物油产量计算,油 酸占农业生产中脂眆总产量的34%左右,亚油酸占29%,而棕榈酸只占11%。根据不饱 和程度,将不饱和脂肪酸分为烯酸、二烯酸、三烯酸、四烯酸等。 (1)一烯酸 CnHn-COoh:油酸、棕榈油酸φ palmitoleic acid及芥子酸等都属于一 烯酸,油酸和棕榈油酸是动植物脂类中两种最丰富的不饱和烯脂肪酸 CH3(CH2)CH=CH(CH2)COOH 油酸 CH3(CH,)5 CH=CH(CH2)COOH 棕榈油酸 植物油含油酸丰富,如花生油含58%,芝麻油含46%,棉籽油含30%,大豆油含 32%。芥子酸存在于十字花科植物种子中,如菜籽油含46%,芥菜籽油含28%-32%6 (2)二烯酸( CnHn3cool:植物中存在的重要的二烯酸为亚油酸如亚麻油含41% 棉籽油含41%,菜籽油含18%,芝麻油含35%,大豆油中含量达4%%。 CH3(CH,)4CH-CHCH2CH- CH(CH,)COOH 亚油酸 (3)三烯酸(CnH灬s COOH:重要的三烯酸为亚麻酸,在亚麻油中含量达20%;桐 酸( elaeostearic acid也是三烯酸,在桐油中含量达η2%。桐油是我国特产,在国际市场上 占有重要的位置。 CH3(CH2)CH =CHCH2CH-CHCH2CH=CH(CH,)COOF a-亚麻酸 CH3(CH2)3CH=CHCH=CHCH-CH(CH,)COOH 桐酸 4)四烯酸( C,H2n-zCooh:花生四烯酸 arachidonic acid)是含20个碳的四烯酸。 植物含Cx以上的不饱和脂肪酸较少,只有在种子的卵磷脂 (lecithin)、脑磷脂 cephalin)中
196 油中最富于棕榈酸(35％～45％)；棕榈油、椰子油中富于月桂酸；从豆蔻籽的脂肪中易分 离得到豆蔻酸；硬脂酸大量存在于动物脂肪中，在植物油中仅有微量(见表 2-l)。 表 2-1 天然的饱和脂肪酸 3．植物中重要的不饱和脂肪酸 植物脂肪酸的大部分都属于不饱和脂肪酸(unsatu-rated fatty acid)，它们含有 l～2个或 多个双键，因此也可称为脂肪烯酸。有些植物还含有少数的带羟基及带环状的脂肪酸。在 不饱和脂肪酸中，油酸和亚油酸分布最广，含量也最丰富。根据世界植物油产量计算，油 酸占农业生产中脂肪总产量的 34％左右，亚油酸占 29％，而棕榈酸只占 11％。根据不饱 和程度，将不饱和脂肪酸分为一烯酸、二烯酸、三烯酸、四烯酸等。 （１）一烯酸(CnH2n-1COOH)：油酸、棕榈油酸(palmitoleic acid)及芥子酸等都属于一 烯酸，油酸和棕榈油酸是动植物脂类中两种最丰富的不饱和一烯脂肪酸。 CH(CH2 ) CH3 (CH2 )7CH 7COOH 油酸 CH3 (CH2 )5CH CH(CH2 )7COOH 棕榈油酸 植物油含油酸丰富，如花生油含 58％，芝麻油含 46％，棉籽油含 3０％，大豆油含 32％。 芥子酸存在于十字花科植物种子中，如菜籽油含 46％，芥菜籽油含 28％—32％。 （２）二烯酸(CnH2n-3COOH)：植物中存在的重要的二烯酸为亚油酸,如亚麻油含 41%, 棉籽油含 41%，菜籽油含 18%，芝麻油含 35%，大豆油中含量达 49%。 亚油酸 CH3 (CH2 )4CH CHCH2CH CH(CH2 )7COOH （３）三烯酸(CnH2n-5COOH)：重要的三烯酸为亚麻酸，在亚麻油中含量达 20％；桐 酸(elaeostearic acid)也是三烯酸，在桐油中含量达 72％。桐油是我国特产，在国际市场上 占有重要的位置。 亚麻酸 桐酸 α - CH3 (CH2 )CH CHCH2CH CHCH2CH CH(CH2 )7COOH CH3 (CH2 )3CH CHCH CHCH CH(CH2 )7COOH （４）四烯酸(CnH2n-7COOH)：花生四烯酸(arachidonic acid)是含 20 个碳的四烯酸。 植物含 C20 以上的不饱和脂肪酸较少，只有在种子的卵磷脂(lecithin)、脑磷脂(cephalin)中 名称 碳原子数 分子式 来源 熔点/℃ 月 桂 酸 豆 蔻 酸 棕榈酸（软脂酸） 硬 脂 酸 12 14 16 18 CH3（CH2）10COOH CH3（CH2）12COOH CH3（CH2）14COOH CH3（CH2）16COOH 月桂 豆蔻 一般动植物 一般动植物 44 54 63 70
含有少量的C20~C22的不饱和酸 CH3(CH,)4CH=CHCH,CH- CHCH, CH=CHCH, CH-CH(CH2)3COOH 花生四烯酸 5)羟基脂肪酸:蓖麻酸( ricinoleic acid是含有一个羟基的不饱和脂肪酸,在蓖麻 油中含量达80%~86% CH3(CH2)5 CHCH2CHFCH(CH 2)7COOH 蓖麻酸 高等植物中存在的不饱和脂肪酸可总结如表2-2 表2-2天然的不饱和脂肪酸 碳原子数 油酸 CHCH,)COOH 88888 CH3(CH,)s CHOHCH CH= CH(CH2h-COOH 亚油酸 CH3(CH2)4CH=CHCH CH=CH(CH,)COOH CH(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH-CH(CH2H-COOH 桐酸 CH3 (CH2)3 CH=CHCH =CHCH=CH(CH,)COOH 花生烯酸 CH(CH,)(CH-CHCH2)(CH,hCOOH CH(CH,ICH=CH(CH)1 COOH 二)、三酰甘油的类型 三酰甘油有许多不同的类型,主要是由它们所含脂肪酸的情况决定的。三酰甘油的通 式为: 如果三个脂肪酸是相同的(即R1、R2、R3是相同的),称为简单三酰甘油( triacylglycerols),具命名时称为某某脂酰甘油,如三硬脂酰甘油、三软脂酰甘油、 脂酰甘油等。如果含有两个或三个不同脂肪酸(即R1、R2、R3不同时)的三酰甘油称为 混合三酰甘油,如一软脂酰二硬脂酰甘油。在混合三酰甘油中各脂酰基由于位置不同,又 有不同的异构体 多数天然油脂都是简单三酰甘油和混和三酰甘油的极其复杂的混合物。到目前为 止,还没有发现在天然油脂中脂肪酸分布的规律。 (三)、三酰甘油的理化性质
197 含有少量的 C20～C22的不饱和酸。 花生四烯酸 CH3 (CH2 )4CH CHCH2CH CHCH2CH CHCH2CH CH(CH2 )3COOH （５）羟基脂肪酸：蓖麻酸(ticinoleic acid)是含有一个羟基的不饱和脂肪酸，在蓖麻 油中含量达 80％～86％。 CH3 (CH2 )5CHCH 2CH OH CH(CH 2 )7COOH 蓖麻酸 高等植物中存在的不饱和脂肪酸可总结如表2-2。 表 2-2 天然的不饱和脂肪酸 名称 碳原子数 分子式 油 酸 蓖麻酸 亚油酸 亚麻酸 桐 酸 花生烯酸 芥子酸 18 18 18 18 18 20 22 CH(CH2 ) CH3 (CH2 )7CH 7COOH CH3 (CH2 )5CHOHCH 2CH CH(CH2 )7COOH CH3 (CH2 )4CH CHCH2CH CH(CH2 )7COOH CH3 (CH2 )CH CHCH2CH CHCH2CH CH(CH2 )7COOH CH3 (CH2 )3CH CHCH CHCH CH(CH2 )7COOH CH3 (CH2 )4 (CH CHCH2 )4 (CH2 )2COOH CH3 (CH2 )7CH CH(CH2 )11COOH （二）、三酰甘油的类型 三酰甘油有许多不同的类型，主要是由它们所含脂肪酸的情况决定的。三酰甘油的通 式为： C O CH2 O R1 C C O R2 O H O C O CH2 R3 如果三个脂肪酸是相同的（即 R1、 R2 、R 3是相同的），称为简单三酰甘油（simple triacylglycerols），具体命名时称为某某脂酰甘油，如三硬脂酰甘油、三软脂酰甘油、三油 脂酰甘油等。如果含有两个或三个不同脂肪酸（即 R1、 R2 、R 3不同时）的三酰甘油称为 混合三酰甘油，如一软脂酰二硬脂酰甘油。在混合三酰甘油中各脂酰基由于位置不同，又 有不同的异构体。 多数天然油脂都是简单三酰甘油和混和三酰甘油的极其复杂的混合物。到目前为 止，还没有发现在天然油脂中脂肪酸分布的规律。 （三）、三酰甘油的理化性质
1.溶解度 三酰甘油不溶于水,也没有形成高度分散的倾向。二酰甘油和单脂酰甘油则不同 由于它们有游离羟基,故有形成高度分散态的倾向,其形成的小微粒称为微团 ( micelles),它们常用于食品工业,使食物更易均匀,便于加工,且二者都可以被机体 利用 熔点 三酰甘油的熔点是由其脂肪酸的组成决定的,一般随饱和脂肪酸的数目和链长的增 加而升高。如三软脂酰甘油和三硬脂酰甘油在常温下为固态,三油酰甘油和三亚油酰甘油 在常温下为液态。猪的脂肪中油酸占50%,猪油固化点为30.5℃。人脂肪中油酸占 70%,人脂固化点为15℃。植物油中含大量的不饱和脂肪酸,因此呈液态 3.皂化和皂化值 当将脂酰甘油与酸或碱共煮或经脂酶( lipase)作用时,都可发生水解。酸水解可 逆;碱水解,由于脂肪酸羧基全部处于解离状态,即成为负离子,因而没有和甘油作用的 可能性,故碱水解不可逆。当用碱水解三酰甘油时,生成物之一为脂肪酸的盐类,这就是 日常所用的肥皂,所以脂类的碱水解反应一般称为皂化反应( saponification)。完全皂化 lg油或脂所消耗的氢氧化钾毫克数称为皂化值( saponification number),用以评估油脂 质量,并计算该油脂相对的分子质量 4.酸败和酸值 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”〔 rancidity)。其 化学本质是油脂水解放出游离的脂肪酸,后者再氧化成醛或酮,低分子的脂肪酸(如丁 酸)的氧化产物都有臭味。脂肪分解酶或称脂酶(ipse)可加速此反应。油脂暴露在日 光下可加速此反应。中和lg油脂中的游离脂肪酸所消耗的氢氧化钾亳克数称为酸值 ( acid value)。酸败的程度一般用酸值来表示。不饱和脂肪酸氧化后所形成的醛或酮可 聚合成胶状的化合物。桐油等可用作油漆即是根据此原理 5.氢化和卤化 油脂中的不饱和键可以在催化剂的作用下发生氢化反应。工业上常用Ni粉等催化氢 化使液状的植物油适当氢化成固态三酰甘油酯,这称为人造奶油,便于运输。氢化可防止 酸败作用 油脂中的不饱和键可与卤素发生加成作用,生成卤代脂肪酸,这一作用称为卤化作用 Halogen l00g油脂所能吸收的碘的克数称为碘值( iodine value),在实际碘值测定中,多用 溴化碘或氯化碘为卤化试剂 6,乙酰化值( acetylation number) 含羟基的脂酰化合物,羟基含量可通过与乙酸酐或其他酰化剂反应生成乙酰化酯或相 应酰化酯而测得。乙酰化值指1g乙酰化的油脂所分解出的乙酸用氢氧化钾中和时所需氢 氧化钾的毫克数
198 1．溶解度 三酰甘油不溶于水，也没有形成高度分散的倾向。二酰甘油和单脂酰甘油则不同， 由于它们有游离羟基，故有形成高度分散态的倾向，其形成的小微粒称为微团 （micelles），它们常用于食品工业，使食物更易均匀，便于加工，且二者都可以被机体 利用。 2．熔点 三酰甘油的熔点是由其脂肪酸的组成决定的，一般随饱和脂肪酸的数目和链长的增 加而升高。如三软脂酰甘油和三硬脂酰甘油在常温下为固态，三油酰甘油和三亚油酰甘油 在常温下为液态。猪的脂肪中油酸占 50%，猪油固化点为 30.5℃。人脂肪中油酸占 70%，人脂固化点为 15℃。植物油中含大量的不饱和脂肪酸，因此呈液态。 ３．皂化和皂化值 当将脂酰甘油与酸或碱共煮或经脂酶（lipase）作用时，都可发生水解。酸水解可 逆；碱水解，由于脂肪酸羧基全部处于解离状态，即成为负离子，因而没有和甘油作用的 可能性，故碱水解不可逆。当用碱水解三酰甘油时，生成物之一为脂肪酸的盐类，这就是 日常所用的肥皂，所以脂类的碱水解反应一般称为皂化反应（saponification）。完全皂化 1g 油或脂所消耗的氢氧化钾毫克数称为皂化值（saponification number），用以评估油脂 质量，并计算该油脂相对的分子质量。 4．酸败和酸值 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”（rancidity）。其 化学本质是油脂水解放出游离的脂肪酸，后者再氧化成醛或酮，低分子的脂肪酸（如丁 酸）的氧化产物都有臭味。脂肪分解酶或称脂酶（lipase）可加速此反应。油脂暴露在日 光下可加速此反应。 中和 1g 油脂中的游离脂肪酸所消耗的氢氧化钾毫克数称为酸值 （acid value）。酸败的程度一般用酸值来表示。不饱和脂肪酸氧化后所形成的醛或酮可 聚合成胶状的化合物。桐油等可用作油漆即是根据此原理。 ５．氢化和卤化 油脂中的不饱和键可以在催化剂的作用下发生氢化反应。工业上常用 Ni 粉等催化氢 化使液状的植物油适当氢化成固态三酰甘油酯，这称为人造奶油，便于运输。氢化可防止 酸败作用。 油脂中的不饱和键可与卤素发生加成作用，生成卤代脂肪酸，这一作用称为卤化作用 （halogenation）。 100g 油脂所能吸收的碘的克数称为碘值（iodine value），在实际碘值测定中，多用 溴化碘或氯化碘为卤化试剂。 ６．乙酰化值（acetylation number） 含羟基的脂酰化合物，羟基含量可通过与乙酸酐或其他酰化剂反应生成乙酰化酯或相 应酰化酯而测得。乙酰化值指 1g 乙酰化的油脂所分解出的乙酸用氢氧化钾中和时所需氢 氧化钾的毫克数
二、其他酰基甘油类 (一)、烷基醚脂酰甘油( alkyl ether acylglycerols 它含有两个脂肪酸分子和一个长的烷基或烯基链分别与甘油分子以酯键相连。例如炕 基醚键二脂酰甘油和α、β-烯基醚二脂酰甘油(α、β- alkenyl ether acylglycerols),其结构 在下式中列出 这种脂类不易与甘油三酯分开,因此发现较晚。用弱碱或酶促水解,它们则形成甘 油醚( glycerol ethers)。例如,鲛肝醇和鲨肝醇实际上都是甘油醚,在下式中列出。 CH--O-CH2(CH2)14CH3 CH-O-CHE CH(CH2)13CH3 O一CH .0-CH 烷基醚键二脂酰甘油 α、β-烯基醚二脂酰甘油 CH-0-CH(CH,)1CH CHi-O-CH2(CH2)16CH3 HO-CH CH, OH CH, OH 鲛肝醇 (二)、糖基脂酰甘油( glycosy! l acy Glycerol s) 糖基与甘油分子第三个羟基以糖果苷键相连,甘油另两个羟基与脂肪酸以酯键相 连。最普通的例子是在高等植物和脊椎动物神经组织中发现的单半乳糖基二脂酰甘油,其 结构如下 CHOC一R CHO
199 二、其他酰基甘油类 （一）、烷基醚脂酰甘油（alkyl ether acylglycerols） 它含有两个脂肪酸分子和一个长的烷基或烯基链分别与甘油分子以酯键相连。例如烷 基醚键二脂酰甘油和、-烯基醚二脂酰甘油（、-alkenyl ether acylglycerols），其结构 在下式中列出。 这种脂类不易与甘油三酯分开，因此发现较晚。用弱碱或酶促水解，它们则形成甘 油醚（glycerol ethers）。例如，鲛肝醇和鲨肝醇实际上都是甘油醚，在下式中列出。 CH2 (CH2 ) CH2 O 14CH3 C CH O R1 O CH2 O C O R2 CH O CH 2 C CH O R1 O CH2 O C O R2 CH(CH2 )13CH3 烷基醚键二脂酰甘油 、-烯基醚二脂酰甘油 CH2 (CH2 ) CH2 O 14CH3 CH CH2 HO OH CH2 (CH2 ) CH2 O 16CH3 CH CH2 HO OH 鲛肝醇 鲨肝 醇 （二）、糖基脂酰甘油（glycosylacylglycerols） 糖基与甘油分子第三个羟基以糖果苷键相连，甘油另两个羟基与脂肪酸以酯键相 连。最普通的例子是在高等植物和脊椎动物神经组织中发现的单半乳糖基二脂酰甘油，其 结构如下： C O CH2 O R1 C C O R2 O H CH2 O O OH OH OH CH2O X
当X= K Px时,为双半乳糖二脂酰甘油酯DGDG)当X4时,为单 半乳糖二脂酰甘油酯(MGDG 从细菌中可分离到二甘露糖基二脂酰甘油 三、磷脂类 磷脂是分子中含有磷酸的复合脂。由于所含醇的不同,可分为甘油磷脂类和鞘氨醇磷 脂类,它们的醇物质分别是甘油和鞘氨醇( sphingosine)。两类磷脂分子的组成对比如表 表2-3两类磷脂的分子组成(分子数) 组成不同或不尽相同 脂肪酸 醇类 甘油磷脂 甘油胆碱、乙醇胺、丝氨酸和肌醇等 鞘氨醇磷脂 鞘氨醇胆碱 (一)、磷酸甘油酯( phosphoglycerides) 磷酸甘油酯即甘油磷脂,是生物膜的主要组分。 1.磷酸甘油酯的组成 磷酸甘油酯是甘油中的两个醇羟基为脂肪酸酯化,而第三个醇羟基被磷酸酯化,磷 酸再与含羟基的氮碱或其他含羟基的小分子化合物脱水形成磷酸二酯键,通式如下: CH2O—C一R1 R-C-0—C-H CHO—P-0-X 甘油磷脂两条长的碳氢链构成它的非极性尾部( nonpolar tail),其余部分构成它的 极性头部( polar head)
200 当 X= 时，为双半乳糖二脂酰甘油酯(DGDG)；当 X=H 时，为单 半乳糖二脂酰甘油酯(MGDG)。 从细菌中可分离到二甘露糖基二脂酰甘油。 三、磷脂类 磷脂是分子中含有磷酸的复合脂。由于所含醇的不同，可分为甘油磷脂类和鞘氨醇磷 脂类，它们的醇物质分别是甘油和鞘氨醇（sphingosine）。两类磷脂分子的组成对比如表 2-3。 表 2-3 两类磷脂的分子组成（分子数） 组成相同 组成不同或不尽相同 脂肪酸 磷酸 醇类 其他 甘油磷脂 鞘氨醇磷脂 2 1 1 1 甘油 胆碱、乙醇胺、丝氨酸和肌醇等 鞘氨醇 胆碱 （一）、磷酸甘油酯（phosphoglycerides） 磷酸甘油酯即甘油磷脂，是生物膜的主要组分。 1．磷酸甘油酯的组成 磷酸甘油酯是甘油中的两个醇羟基为脂肪酸酯化，而第三个醇羟基被磷酸酯化，磷 酸再与含羟基的氮碱或其他含羟基的小分子化合物脱水形成磷酸二酯键，通式如下： C O CH2 O R1 C C O R2 O H O P O CH2 O X O _ 甘油磷脂两条长的碳氢链构成它的非极性尾部（nonpolar tail），其余部分构成它的 极性头部（polar head）。 O OH OH OH CH2OH
不同类型的甘油磷脂的分子大小、形状、极性头部的电荷等都不相同。甘油磷脂分 子中一般含有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸各一分子,不饱和脂肪酸常与甘油的第二个碳原 子缩合。 2.磷酸甘油酯的命名 如果将甘油C1或C3分别用脂肪酸或磷酸酯化,C2则成为一个不对称C原子, 形成两个互为对映体( antipode)的异构物。天然存在的甘油磷脂都属L构型。结 CHTO CH2O—C一R1 C H CHO—P-0一X CH10-P-O-X D-构型 1967年国际理论和应用化学联合会及国际生物化学联合会的生物化学命名委员会建 议采用下列命名原则 将甘油的三个碳原子分别标号为1,2,3(三者顺序不能随便颠倒) CH,OH I O一 体专一编号 用投影式表示,C2上羟基一定要放在C2的左边。这种编号称为立体专一编号 ( stereospecific numbering),用s表示,写在化合物名称前面。根据这一命名原则,磷 酸甘油和磷脂酸命名如下: CH,OH CH一 HO— CH,OH sn-甘油-1-磷酸 sn-甘油-3-磷酸
201 不同类型的甘油磷脂的分子大小、形状、极性头部的电荷等都不相同。甘油磷脂分 子中一般含有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸各一分子，不饱和脂肪酸常与甘油的第二个碳原 子缩合。 2．磷酸甘油酯的命名 如果将甘油 C1 或 C3 分别用脂肪酸或磷酸酯化，C2 则成为一个不对称 C 原子，于是 形成两个互为对映体（antipode）的异构物。天然存在的甘油磷脂都属 L-构型。结构如 下： C O CH2 O R1 C C O R2 O H O P O CH2 O X O C O CH2 O R1 CH O P O CH2 O X O C O O R2 D-构型 L-构型 1967 年国际理论和应用化学联合会及国际生物化学联合会的生物化学命名委员会建 议采用下列命名原则： 将甘油的三个碳原子分别标号为 1，2，3（三者顺序不能随便颠倒）。 CH2OH HO C H CH2OH 1 2 3 立体专一编号 用投影式表示，C2 上羟基一定要放在 C2 的左边。这种编号称为立体专一编号 （stereospecific numbering），用 sn 表示，写在化合物名称前面。根据这一命名原则，磷 酸甘油和磷脂酸命名如下： CH2OH HO C H CH2 CH2 HO C H CH2OH O P O O O O P O O O _ _ _ _ sn-甘油-1-磷酸 sn-甘油-3-磷酸
CHa-O CH2-0—P-0 sn-二脂酰甘油-1-磷酸 sn-二脂酰甘油3磷酸 3.主要的磷酸甘油酯 (1)磷脂酰胆碱 (phosphatidyl choline)它是白色蜡状物质,极易吸水,其不饱和脂 肪酸能很快被氧化。各种动物组织、脏器中含量都相当高。其结构如下: H2-0-C一 R,-C-O-CH CH2--0 O-CH2-CH2N≡(CH3)3 磷脂酰胆碱(卵磷脂) 胆碱的碱性甚强,可与氢氧化钠相比。它在生物界分布很广,且有重要的生物功能, 它在甲基移换中起提供甲基作用。乙醚胆碱是一种神经递质,与神经兴奋的传导有关ε 磷脂酰胆碱有控制动物机体代谢,防止脂肪肝形成的作用 (2)磷脂酰乙醇胺( (phosphatidyl ethanolamines))它也是动、植物中含量最丰富的磷 脂,它与血液凝结有关。其结构如下 O CH2-o- 一OCH CH2-0 O-CH2-CH -NTE 磷脂酰乙醇胺(脑磷脂 〔3)负电荷的磷脂酰丝氨酸能引起损伤表面凝血酶原的活化。它与磷脂酰胆碱、 磷脂酰乙醇胺间可互相转化。其依据是: 脱羧 甲基化 CH,CHCOO CH,CH,NH3- -CH,CH2N(CH 3)3 NH3
202 _ CH2 C H CH2 O P O O R O 2 O C O O O C R3 CH2 C H CH2 O O O R2 O C O O O P O C R1 _ _ _ sn-二脂酰甘油-1-磷酸 sn-二脂酰甘油-3-磷酸 3．主要的磷酸甘油酯 （1）磷脂酰胆碱(phosphatidyl cho1ine) 它是白色蜡状物质，极易吸水，其不饱和脂 肪酸能很快被氧化。各种动物组织、脏器中含量都相当高。其结构如下： CH2 CH CH2 O O O — R2 O C O O O P O C R1 CH2 CH2 N + (CH3 )3 磷脂酰胆碱（卵磷脂） 胆碱的碱性甚强，可与氢氧化钠相比。它在生物界分布很广，且有重要的生物功能， 它在甲基移换中起提供甲基作用。乙醚胆碱是一种神经递质，与神经兴奋的传导有关。 磷脂酰胆碱有控制动物机体代谢，防止脂肪肝形成的作用。 （2）磷脂酰乙醇胺(phosphatidyl ethanolamines) 它也是动、植物中含量最丰富的磷 脂，它与血液凝结有关。其结构如下： 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂） （３）负电荷的磷脂酰丝氨酸能引起损伤表面凝血酶原的活化。它与磷脂酰胆碱、 磷脂酰乙醇胺间可互相转化。其依据是： CH2CHCOO 脱羧 CH2CH2NH3 甲基化 CH2CH2N(CH3 )3 N +H3 _ + + CH2 CH CH2 O O O — R2 O C O O O P O C R1 CH2 CH2 N + H3
(二)、鞘氨醇磷臢类 鞘氨醇磷脂类简称鞘磷脂类(φ hingophospholipids sphingomyelins)。它是长的、不饱 和的氨基醇,而非甘油的衍生物。在鞘磷脂中,鞘氨醇的氨基以酰胺键连接到一脂肪酸 上,其羟基以酯键与磷酸胆碱相连。其结构如下: CH3(CH2)2CH=CH—CHOH H CH2-0-P-O-CH-CH2N*(CH3) 鞘磷脂是鞘脂类( sphingolipids)的典型代表,它是高等动物组织中含量最丰富的鞘脂 (三)、非皂化脂质 非皂化脂质的特点是它们都不含脂肪酸,因此不能为减所皂化。它们在组织和细胞内 含量虽少,但却包括许多有重要生物功能的物质,如维生素和激素等 1.萜类( terpenes 萜类是异戊二烯( isoprene)的衍生物 CH2=C-CH=CE 萜的分类主要是根据异戊二烯的数目。由二个异戊二烯构成的萜称为单萜,由三个 异戊二烯构成的萜称为倍半萜,由四个异戊二烯构成的萜称为二萜,同理还有三萜、四萜 等等(如表2-4)。 表2-4萜类化合物 碳原子数 异戊二烯单位数 重要代表 单萜( monoterpenes) 柠檬苦素( limonene) 倍半萜( sesquiterpenes) 法尼醇( farnesol) 萜( diterpenes) 叶绿醇( phytol) 四萜( tetraterpenes) 胡萝卜素( carotene) 几千 多萜( polyterpenes) 天然橡胶
203 （二）、鞘氨醇磷脂类 鞘氨醇磷脂类简称鞘磷脂类(sphingophospholipids sphingomyelins)。它是长的、不饱 和的氨基醇，而非甘油的衍生物。在鞘磷脂中，鞘氨醇的氨基以酰胺键连接到一脂肪酸 上，其羟基以酯键与磷酸胆碱相连。其结构如下： CHOH CH CH2 O — R O C N O O P O CH2CH2N + (CH3 )3 H CH3 (CH2 )12CH CH 鞘磷脂是鞘脂类(sphingolipids)的典型代表，它是高等动物组织中含量最丰富的鞘脂 类。 （三）、非皂化脂质 非皂化脂质的特点是它们都不含脂肪酸，因此不能为碱所皂化。它们在组织和细胞内 含量虽少，但却包括许多有重要生物功能的物质，如维生素和激素等。 1.萜类(terpenes) 萜类是异戊二烯(isoprene)的衍生物。 CH2 CH3 C CH CH2 萜的分类主要是根据异戊二烯的数目。由二个异戊二烯构成的萜称为单萜，由三个 异戊二烯构成的萜称为倍半萜，由四个异戊二烯构成的萜称为二萜，同理还有三萜、四萜 等等（如表 2-4）。 表 2-4 萜类化合物 碳原子数 异戊二烯单位数 类名 重要代表 10 15 20 30 40 2 3 4 6 8 几千 单萜（monoterpenes） 倍半萜（sesguiterpenes） 二萜（diterpenes） 三萜（triterpenes） 四萜（tetraterpenes） 多萜（polyterpenes） 柠檬苦素（limonene） 法尼醇（farnesol） 叶绿醇（phytol） 鲨烯（squalene） 胡萝卜素（carotene） 天然橡胶