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1、第二章 脂 质 引 言 一、脂质的定义 二、脂质的分类 第一节 油脂的结构与组成 一、脂肪酸 脂肪酸的种类 脂肪酸的结构特点 必需脂肪酸 二、油脂的结构 三酰甘油的类型及二酰甘油、单酰甘油 油脂的自动氧化光敏氧化 烷醚酰基甘油 酶促氧化氢过氧化物的分解及聚合 第二节 油脂的物理性质 第三节 油脂在食品加工和贮藏中的化学变化 一、油脂在食品加工和贮藏中的氧化反应 过氧化脂质的危害 影响油脂氧化速率的因素 抗氧化剂 二、油脂在加工和贮藏中的其他化学变化 油脂水解 油脂在高温下的化学反应 二、胆固醇 第四节 油脂的改性 第五节 复合脂质及衍生脂质 一、卵磷脂 第二章 脂 质 n脂质(1ipid，也译
2、脂类)，是一类低溶于水而高溶 于非极性溶剂的生物有机分子。对大多数脂质而 言，其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其 衍生物。 引 言 一、脂质的定义 n脂肪酸多是4碳以上的长链一元羧酸； n醇成分包括： 甘油(丙三醇) 鞘氨醇 高级一元醇 固醇 n脂质的元素组成：主要是碳、氢、氧，有些尚含 氮、磷及硫。 二、脂质的分类 n脂质是根据溶解性质定义的一类生物分子，在化学 组成上变化较大，因此给这类物质的分类造成一定 困难。 （一）按化学组成脂质大体上可分为三大类： u 1单纯脂质(simple lipid) 脂肪酸和醇（甘油醇、高级一元醇）所组成的酯类。 脂：也称脂肪、真脂或中性脂 油：脂性油（
3、室温为液态的脂肪） 腊：也称脂性腊，是高级脂肪酸和高级一元醇组成 的单脂 u 2复合脂质(compound lipid) l 除含脂肪酸和醇外，尚有其他称为非脂分子的 成分。复合脂质按非脂成分的不同可分为： (1) 磷脂：它们的非脂成分是磷酸和含氮碱(如 胆碱，乙醇胺)。磷脂根据醇成分的不同，又可分 为甘油磷脂(如磷脂酸、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇 胺等)和鞘氨醇磷脂(简称鞘磷脂)。 甘油磷脂结构 R1、R2为脂酰 基的烃基，R1 多为饱和烃基 ，R2常属不饱 和烃基。 甘油磷脂结构（续） 神经鞘磷脂结构 (2) 糖脂：其非脂成分是糖(单己糖、二己糖等)，并因醇成 分不同，又分为鞘糖脂(如脑苷脂，
4、神经节苷脂)和甘油糖脂( 如单半乳糖基二酰基甘油、双半乳糖基二酰基甘油)。 鞘氨醇磷脂和鞘糖脂合称为鞘脂类。 主要的鞘糖脂： 葡萄糖基脑苷脂 乳糖基N-脂酰基鞘氨酸 血型糖脂 神经节苷脂 u3衍生脂质(derived lipid) 衍生脂质和其他脂质是由单纯脂质和复合 脂质衍生而来或与之关系密切，但也具有脂质 性质。 (1) 取代烃：主要是脂肪酸及其碱性盐(皂)和高级 醇，少量脂肪醛、脂肪胺和烃； (2) 固醇类(甾类)：包括固醇(甾醇)、胆酸，强心 苷、性激素、肾上腺皮质激素； (3) 萜：包括许多天然色素(如胡萝卜素)，香精油 ，天然橡胶等； (4) 其他脂质：如维生素A、D、E、K，脂酰
5、CoA，类 二十碳烷(前列腺素、凝血烷和白三烯)，脂多糖，脂 蛋白等。 （二）根据能否被碱水解可分为两类： 一类是能被碱水解而产生皂(脂肪酸盐)的称可 皂化脂质；另一类是不被碱水解生成皂的称不可皂 化脂质，类固醇和萜是两类主要的不可皂化脂质。 （三）根据脂质在水中和水界面上的行为不同，可 把它们分为非极性和极性两大类。 类别界面性质容积性质 非级性脂质不能分散形成单分子层不溶 极 性 脂 质 类：不溶性非膨胀两 亲脂 能分散形成稳定的单分子 层 不溶或溶解度很低 类：不溶性膨胀两亲 脂 能分散形成稳定的单分子 层 不溶，在水中膨胀形成 液晶 A类：能形成液晶的可 溶性两亲脂 能分散形成不稳定的
6、单分 子层，因为可溶于水基质 可溶，当高于临界微团 浓度时形成微团；低浓 度时形成液晶 B类：不能形成液晶的 可溶性两亲脂 能分散形成不稳定的单分 子层，因为可溶于水基质 可溶并形成微团，但不 形成液晶 表2-1脂质的物理分类 u1非极性脂质 l非极性脂质在水中的溶解度极低，即不具有溶剂可 溶性；也不能在空气-水界面或油-水界面分散成单 分子层，即不具有界面可溶性(图2-1) 。 l属于这类的有长链脂肪烃如植烷、胡萝卜素、鲨烯 ;有大芳香烃如胆甾烷、粪甾烷;长链脂肪酸和长链 一元醇形成的酯;长链脂肪酸的固醇酯;长链醇的醚 和固醇醚，甘油的长链三醚等。 u 2I类极性脂质 l它具有界面可溶性，但
7、不具有溶剂可溶性；能掺入 膜，但自身不能形成膜(双分子层)。 l三酰甘油、二酰甘油、长链质子化脂肪酸( COOH不解离)、长链正醇和正胺、叶绿醇、视黄 醇(维生素A)、维生素K和E、胆固醇、链甾醇(24- 脱氢胆固醇)、豆固醇、维生素D、未电离的磷脂 酸、短链酸的固醇酯、酸或醇部分小于4碳原子长 度的蜡(如甲基油酸酯)、神经酰胺等属于这类脂质 。 u 3类极性脂质(磷脂和鞘糖脂) l它是成膜分子。 l如磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷 脂酰丝氨酸、心磷脂、缩醛磷脂、鞘磷脂、脑苷 脂、电离的磷脂酸；还有单酰甘油、-羟脂肪 酸、甘油单醚、硫脑苷脂、鞘氨醇(碱式)等。 l它们能形成双分子层和
8、微囊(图2-1) 。 u 4类极性脂质(去污剂) l它是可溶性脂质，虽具有界面可溶性，但形成的单分子层 不稳定。这类分子在水中低浓度时可单独存在，高于某一 浓度(称临界微团浓度)时形成小的球状聚集体称微团 (图2- 1) 。 l属于A类的有长链脂肪酸钠和钾盐，常见的阴离子去污 剂、阳离子去污剂和非离子去污剂、溶血卵磷脂、软脂酰 和油酰CoA、神经节苷脂及鞘氨醇(酸式)等；属于B类的 有结合和游离胆汁盐、硫酸化胆汁醇、梭链孢酸钠盐、皂 苷、松香皂和青霉素等。 n 1贮存脂质(storage lipid) l属于这这一类类的是三酰酰甘油和蜡，主要是生物体的能源物质质（燃 料）。在大多数真核细细胞中
9、三酰酰甘油以微小的油滴形式存在于 含水的胞质质溶胶中。 l脊椎动动物的专门专门 化细细胞，称脂肪细细胞，贮贮存大量的三酰酰甘油， 几乎充满满了整个细细胞。许许多植物的种子中存在三酰酰甘油，为为种 子发发芽提供能量和合成前体。 l在海洋的浮游生物中蜡是代谢谢燃料的主要贮贮存形式。 （四）按脂质的生物学功能可把脂质分为三大类： n 2结构脂质(structural lipid) l属于这一类的是磷脂、固醇和糖脂，主要是生物 膜的骨架脂质双层(1ipid ilayer) (图2-1) 。这 些脂质（膜脂）在分子结构上的共同特点是具有 亲水部分或称极性头和疏水部分或称非极性尾。 这些具有极性头(亲水)
10、和非极性尾(亲脂)的分子称 两亲化合物。 极性头 疏水尾 极性头有醇 基、含氮碱和磷 酸基等；非极性 尾主要是脂肪酸 和脂肪胺(鞘氨 醇)烃链。在水 介质中膜脂的极 性头和非极性尾 的定向，导致膜 脂装配成脂质双 层；脂双层的表 面是亲水部分， 内部是疏水烃链 。 3活性脂质(active lipid) 这类脂质虽然量很小，但都具有专一的、重要的生物活性。 它们包括数百种类固醇和萜(类异戊二烯)。类固醇中很重要 的一类是类固醇激素，包括雄性激素、雌性激素和肾上腺皮 质激素等。萜类化合物包括对人体和动物的正常生长所必需 的脂溶性维生素A、D、E、K和多种光合色素(如类胡萝卜 素)。另外还有其他一
11、些活性脂质，可作为酶的辅助因子或 激活剂（如磷脂酰丝氨酸为凝血因子的激活剂）、电子载体 （如线粒体中的泛醌）、细胞内信号（如磷脂酰肌醇-4,5-二 磷酸，PIP2等）以及前列腺素（类二十碳烷）等。 第一节 油脂的结构与组成 从动、植物和微生物中分离出来的脂肪酸已有百多 种。在生物体内大部分脂肪酸都以结合形式，如甘 油三酯、磷脂、糖脂等存在，但也有少量脂肪酸以 游离状态存在于组织和细胞中。 一、脂肪酸 (一)、脂肪酸的种类 l脂肪酸是由一条长的烃链(“尾”)和一个末端羧基(“ 头”)组成的羧酸。 烃链形式：大多数是线形的，极少数是分支或 含环的； l根据双键(和三键)的有无：饱和脂肪酸 不饱和脂
12、肪酸 单不饱和脂肪酸； 多不饱和脂肪酸。 l不同脂肪酸之间的主要区别在于烃链的长度( 碳原子数目)、双键数目和位置。 l每个脂肪酸可以有通俗名、系统名、简写符号和英文缩写。 简写的一种方法是，先写出脂肪酸的碳原子数目，再写双键 数目，两个数目之间用冒号( : )隔开。如正十八烷酸(硬脂 酸)的简写符号为18:0，十八碳二烯酸(亚油酸)的符号为18:2 。双键位置用(delta)右上标数字表示，数字是指双键键合的 两个碳原子的号码(从羧基端开始计数)中较低者，并在号码后 面用c（cis，顺式）和t（trans，反式）标明双键的构型。 l例如顺，顺-9,12-十八烯酸(亚油酸)简写为18:29c,
13、12c。表2-2是 一些常见的脂肪酸。 表2-2 一些常见的脂肪酸 系统名 简写 符号 通俗名 英文 缩写 丁酸 己酸 辛酸 癸酸 十二酸 十四酸 十六酸 9-十六碳一烯酸 十八酸 4:0 6:0 8:0 10:0 12:0 14:0 16:0 16:19c 18:0 酪酸(butyric acid) 己酸(caproic acid) 辛酸(caprylic acid) 癸酸(capric acid) 月桂酸(lauric acid) 肉豆蔻酸(myristic acid) 棕榈酸(palmtic acid) 棕榈油酸(palmitoleic acid) 硬脂酸(stearic acid) B
14、 H Oc D La M P Po St 表2-2 一些常见的脂肪酸 （续） 系统名 简写 符号 通俗名 英文 缩写 9-十八碳一烯酸 9,12-十八碳二烯酸 9,12,15-十八碳三烯酸 6,9,12-十八碳三烯酸 二十酸 5,8,11,14-二十碳四烯酸 5,8,11,14,17二十碳五烯酸 13-二十二碳一烯酸 4,7,10,13,16,19-二十二碳六 烯酸 18:19c 18:29c,12c 18:39c,12c,15c 18:36c,9c,12c 20:0 20:45c,8c,11c,14c 20:55c,8c,11c,14c,17c 22:113c 22:64c,7c,10c,1
15、3c,16 c,19c 油酸(oleic acid) 亚油酸(linoleic acid) -亚麻酸(linolenic acid) -亚麻酸(linolenic acid) 花生酸(arachidic acid) 花生四烯酸(arachidonic acid) (eicosapentanoic acid) 芥子酸(erucic acid) (docosahexanoic acid) O L -Ln -Ln Ad An EPA E DHA (二)、脂肪酸的结构特点 l来自动物的脂肪酸结构比较简单，碳骨架为线形 ，双键数目一般为14个，少数脂肪酸多达6个。 植物界特别是高等植物中不饱和脂肪酸比饱和脂 肪酸丰富，植物脂肪酸除含烯键外，可含炔
