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中山大学有机化学课件第17章第十七章第十七章脂脂Lipids 本章主要内容本章主要内容脂脂脂脂 (Lipids)(Lipids)介绍介绍介绍介绍一、甘油酯一、甘油酯一、甘油酯一、甘油酯二、磷脂二、磷脂二、磷脂二、磷脂三、固醇类化合物三、固醇类化合物三、固醇类化合物三、固醇类化合物四、前列腺素四、前列腺素四、前列腺素四、前列腺素五、萜类化合物五、萜类化合物五、萜类化合物五、萜类化合物脂脂(Lipids)介绍介绍l lLipids are organic compounds found in living organisms,that are soluble in nonpolar organic solvents.l lLipids have a variety of structures and functions脂脂蜡蜡(waxes)R1COOR2,R1=C16C36,R2=C16C34 （保护及其他特殊功能）（保护及其他特殊功能）甘油酯甘油酯(glycerides)甘油甘油+脂肪酸脂肪酸 （储存能量）（储存能量）磷脂磷脂(phospholipids)甘油等脂肪酸磷酸其他甘油等脂肪酸磷酸其他 （生物膜主要结构成分）（生物膜主要结构成分）类脂类脂固醇类固醇类(steroids)（激素等功用）（激素等功用）前列腺素类前列腺素类(prostaglandins)（多种系统调节作用（多种系统调节作用)萜类萜类(terpenoids)（多种用途）多种用途）脂脂(Lipids)介绍介绍一、甘油酯一、甘油酯 Glyceridesl lR R1 1=R=R2 2=R=R3 3,simple,simple triacylglyceroltriacylglycerol(甘油三单酯甘油三单酯甘油三单酯甘油三单酯)l lR R1 1,R,R2 2,R,R3 3 are not same,mixed are not same,mixed triacylglyceroltriacylglycerol（甘油三杂酯甘油三杂酯甘油三杂酯甘油三杂酯）l lFat:solid and semisolid;Fat:solid and semisolid;Oils:liquidOils:liquid 1、Structure l lCarboxylic acids with long hydrocarbon chains.Carboxylic acids with long hydrocarbon chains.l lSaturated and unsaturated fatty acidsSaturated and unsaturated fatty acidsl lC4C24,C4C24,even numbereven number（偶数）（偶数）of C,of C,unbranchedunbranchedl lDouble bond positions:C-9 C-10Double bond positions:C-9 C-10l lDouble bond configurationDouble bond configuration（构型构型）:Z Zl lMelting pointMelting point:Saturated unsaturated:Saturated unsaturatedl lmore double bond,lower melting pointmore double bond,lower melting point一、甘油酯一、甘油酯 Glycerides2、Fatty acid（脂肪酸脂肪酸）l l熔点的高低主要决定于脂肪酸的不饱和程度熔点的高低主要决定于脂肪酸的不饱和程度熔点的高低主要决定于脂肪酸的不饱和程度熔点的高低主要决定于脂肪酸的不饱和程度。3、Properties 硬脂酸三甘酯硬脂酸三甘酯(mp.72)油酸三甘酯油酸三甘酯（mp.-4）一、甘油酯一、甘油酯 Glyceridesl l酸败酸败酸败酸败 (rancidity)(rancidity)-甘油酯的变质甘油酯的变质甘油酯的变质甘油酯的变质 -不饱和脂肪酸的氧化所导致。不饱和脂肪酸的氧化所导致。不饱和脂肪酸的氧化所导致。不饱和脂肪酸的氧化所导致。3、Properties l l皂化皂化皂化皂化 (SaponificationSaponification)3、Properties l 肥皂分子结构特点：两亲性（既亲水又亲油）分子肥皂分子结构特点：两亲性（既亲水又亲油）分子一、甘油酯一、甘油酯 Glycerides肥皂的作用原理肥皂的作用原理肥皂的作用原理肥皂的作用原理乳化作用乳化作用乳化作用乳化作用l 缺点：酸渣缺点：酸渣(acid scum)，硬水渣硬水渣(hard-water scum)l 发展：合成去污剂发展：合成去污剂（synthetic detergent)二、磷脂二、磷脂 Phospholipids l l最重要的是磷酸甘油酯最重要的是磷酸甘油酯最重要的是磷酸甘油酯最重要的是磷酸甘油酯 (phosphoglyceridesphosphoglycerides)l l磷酸甘油酯磷酸甘油酯磷酸甘油酯磷酸甘油酯 甘油脂肪酸磷酸其他甘油脂肪酸磷酸其他甘油脂肪酸磷酸其他甘油脂肪酸磷酸其他l l是一两性分子，形成脂双层是一两性分子，形成脂双层是一两性分子，形成脂双层是一两性分子，形成脂双层（lipid lipid bilayerbilayer)l l生物膜的主要构成成分生物膜的主要构成成分生物膜的主要构成成分生物膜的主要构成成分1、Cephalin(脑磷脂脑磷脂)and lecithin(卵磷脂卵磷脂)二、磷脂二、磷脂 Phospholipids 2、Structure 最简单的磷脂最简单的磷脂-磷脂酸磷脂酸二、磷脂二、磷脂 Phospholipids 3、Lipid bilayer二、磷脂二、磷脂 Phospholipids 4、Cell membranes-又名甾体化合物又名甾体化合物-甾核：环戊烷多氢菲甾核：环戊烷多氢菲-三个侧链：三个侧链：C-10,C-13,C-17-“甾甾”为象形文字为象形文字-角甲基角甲基:(Angular methyl groups)10-Me,13-Me1、Structure三、固醇类化合物三、固醇类化合物 Steroidsl 环的稠合方式环的稠合方式2、Stereochemistry一般：一般：环环A和环和环B有顺式及反式两种稠合方式，而环有顺式及反式两种稠合方式，而环B与与环环C及环及环D之间都为反式稠合。之间都为反式稠合。A/BA/B环反式稠合环反式稠合环反式稠合环反式稠合A/BA/B环顺式稠合环顺式稠合环顺式稠合环顺式稠合ADBC2、Stereochemistryl a a、b b构型构型以以角甲基角甲基为标准，把它安排在环系平面的上方，并用实为标准，把它安排在环系平面的上方，并用实线与环相连，其它的原子团，凡与这个甲基在环平面的线与环相连，其它的原子团，凡与这个甲基在环平面的同一边的，都用实线表示，称为同一边的，都用实线表示，称为构型构型，不在同一边的，不在同一边的，用虚线表示，称为，用虚线表示，称为构型构型。（1）胆固醇）胆固醇（Cholesterol）存在于动物的脊髓、脑、神经组织及血液中，是最存在于动物的脊髓、脑、神经组织及血液中，是最早发现的固醇类化合物之一，由胆石中发现的固体早发现的固醇类化合物之一，由胆石中发现的固体状醇，所以又叫做胆固醇。状醇，所以又叫做胆固醇。35617l 1964年年，诺诺贝贝尔尔生生理理学学或或医医学学奖奖授授予予了了德德国国的的Konrad Bloch(19122000)和和 Feodor Lynen(19111979)，由由于于他他们发现了胆固醇和脂肪酸的代谢机制及其调节。们发现了胆固醇和脂肪酸的代谢机制及其调节。l 胆固醇的功能：胆固醇的功能：-多种固醇类物质的合成前体，如多种固醇类物质的合成前体，如:维生素维生素D、胆酸、甾体、胆酸、甾体 激素等。激素等。-血液中脂类物质之一，血液中脂类物质之一，构成细胞生物膜的基本成分构成细胞生物膜的基本成分。l 胆固醇含量过高，会导致：胆固醇含量过高，会导致：-动脉硬化动脉硬化 -胆石症胆石症l 胆固醇广泛分布人体全身，人体内胆固醇的总量大约为每公胆固醇广泛分布人体全身，人体内胆固醇的总量大约为每公 斤体重斤体重 2g 左右左右(1)胆固醇（胆固醇（Cholesterol）四、前列腺素四、前列腺素 Prostaglandins l l脂肪酸衍生物脂肪酸衍生物脂肪酸衍生物脂肪酸衍生物l l生物调节功能更强生物调节功能更强生物调节功能更强生物调节功能更强l l结构特点：结构特点：结构特点：结构特点：大都含大都含大都含大都含2020个个个个C C一个环戊烷环一个环戊烷环一个环戊烷环一个环戊烷环两条长碳链（反式），其中一条链末端为羧基两条长碳链（反式），其中一条链末端为羧基两条长碳链（反式），其中一条链末端为羧基两条长碳链（反式），其中一条链末端为羧基11-C,15-C11-C,15-C连有连有连有连有OHOH C13-C14C13-C14为反式双键为反式双键为反式双键为反式双键 9-C9-C或连有羟基（或连有羟基（或连有羟基（或连有羟基（F F系列），或为羰基（系列），或为羰基（系列），或为羰基（系列），或为羰基（E E系列）系列）系列）系列）PG 指前列腺素指前列腺素E 指指9-C位为酮位为酮1 指含一个指含一个C=C键键F 指指9-C位上连有羟基位上连有羟基 指指9-C位的羟基向下位的羟基向下2 指含两个指含两个C=C 键键四、前列腺素四、前列腺素 Prostaglandins 五、萜类化合物五、萜类化合物 Terpenoids萜类化合物可以看作是由若干个萜类化合物可以看作是由若干个异戊二烯异戊二烯主要以头主要以头尾相连接而成的化合物。这种结构特点叫做萜类尾相连接而成的化合物。这种结构特点叫做萜类化合物的化合物的异戊二烯规律异戊二烯规律(isoprene rule)。五、萜类化合物五、萜类化合物 Terpenoids异戊二烯异戊二烯(isoprene):一个异戊二烯单位一个异戊二烯单位(isoprene units)：可连成链状或环状。根据异戊二烯单位数目，可以分为：可连成链状或环状。根据异戊二烯单位数目，可以分为：单单 萜萜(monoterpenes):C10，两个异戊二烯单位两个异戊二烯单位倍半萜倍半萜(sesquiterpenes):C15，三个异戊二烯单位三个异戊二烯单位二二 萜萜(diterpenes):C20，四个异戊二烯单位四个异戊二烯单位二倍半萜二倍半萜(sesterterpenes):C25，五个异戊二烯单位五个异戊二烯单位三三 萜萜(triterpenes):C30，六个异戊二烯单位六个异戊二烯单位四四 萜萜(tetraterpenes):C40，八个异戊二烯单位八个异戊二烯单位Isoprene Rule香芹酮香芹酮香芹酮香芹酮法呢烯法呢烯法呢烯法呢烯二萜二萜 Diterpenes体内缺少维生素体内缺少维生素A则引起眼角膜硬化症，初期的症则引起眼角膜硬化症，初期的症状就是夜盲，此外会引起生殖功能衰退，骨骼成长状就是夜盲，此外会引起生殖功能衰退，骨骼成长不良及生长发育受阻等症状。不良及生长发育受阻等症状。维生素维生素A(Vitamin A)三萜三萜 Triterpenes角角鲨鲨烯烯(squalene)在在自自然然界界分分布布很很广广，如如酵酵母母、麦芽、橄榄油、鲨鱼的肝中都含有。麦芽、橄榄油、鲨鱼的肝中都含有。Squalene is a precursor of steroid molecules.本章主要内容本章主要内容一、甘油酯一、甘油酯二、磷脂二、磷脂三、固醇类化合物三、固醇类化合物四、前列腺素四、前列腺素五、萜类化合物五、萜类化合物重点掌握：重点掌握：1.重要脂类化合物的结构特点重要脂类化合物的结构特点2.重要脂类化合物的化学性质及其与生物功能关系重要脂类化合物的化学性质及其与生物功能关系教学资料资料仅供参考