2.2　課后習題詳解

1什么是脂質？它們具有哪些特征？對人和動物體有何生理功用？

答：（1）脂質是指動、植物的油脂。人們吃的動物油脂、植物油和工業、醫藥上用的蓖麻油和麻仁油等都屬于脂質物質。

（2）脂質的特征：

①不溶于水而溶于這種或那種脂溶劑，如乙醚、丙酮及氯仿等。

②為脂肪酸與醇所組成的酯類。

③能被生物體利用，作為構造、修補組織或供給能量之用。

（3）脂質對人和動物體的生理功用：

①提供能量。

②保護作用和御寒作用。人和動物的脂肪具有潤滑和保護內臟免受機械損傷的作用；此外還具有絕熱功能，可防止體內熱量的散發，起御寒作用。

③為脂溶性物質提供溶劑，促進人及動物體吸收脂溶性物質。

④提供必需脂酸。必需脂酸是指人及動物體正常生長和功能所必需的，但本身不能合成，必須由食物供給。

⑤磷脂和糖脂是構成生物膜脂質雙層結構的基本物質和參加構成某些生物大分子化合物（如脂蛋白和脂多糖）的組分。

⑥脂質作為細胞表面的物質，與細胞識別、免疫等密切相關。

⑦有些脂質還具有維生素和激素的功能。

2用什么方法理解脂肪的化學性質？

答：脂肪的化學性質和它本身的酯鍵及其所含的甘油和脂酸都有關。

（1）由酯鍵產生的性質

①水解是指一切脂肪都能被酸、堿、蒸汽及脂肪酶所水解，產生甘油及脂酸。

②如果水解劑是堿，則得甘油和脂酸的鹽類，這種鹽類稱皂，因此堿水解脂肪的作用稱為皂化作用。

（2）由不飽和脂酸產生的性質

①不飽和脂肪在有催化劑如Ni的影響下，其脂酸的雙鍵上可加入氫而成飽和脂，這個作用稱為氫化。

②鹵素中的溴、碘可加入不飽和脂肪的雙鍵上，而產生飽和的鹵化脂，這種作用稱為鹵化。

③氧化是指脂質所含的不飽和脂酸與分子氧作用后，產生脂酸過氧化物的過程。

④天然油脂暴露在空氣中經相當時間后即敗壞而發生臭味，這種現象稱為酸敗。

（3）由羥酸產生的性質

乙酰化是脂質所含羥基脂酸產生的反應。含羥酸的甘油酯和醋酸酐作用即成乙酰化酯（乙酰基與-OH結合）。

3什么是皂化值、碘值、酸值、乙酰值？這些常數各說明什么問題？

答：（1）皂化值

①一切脂肪都能被酸、堿、蒸汽及脂肪酶所水解，產生甘油及脂酸。如果水解劑是堿，則得甘油和脂酸的鹽類，這種堿水解脂肪的作用稱為皂化作用。表示皂化所需的堿量數值稱為皂化值（價）。

②皂化值是指皂化1g脂肪所需的KOH的毫克數。通常從皂化值的數值即可略知混合脂酸或混合脂肪的平均相對分子質量。皂化值與脂肪（或脂酸）的相對分子質量成反比，脂肪的皂化值高表示含低相對分子質量的脂酸較多，因為相同質量的低級脂酸皂化時所需的KOH數量比高級脂酸為多。

（2）碘值

①鹵素中的溴、碘可加入不飽和脂肪的雙鍵上，而產生飽和的鹵化脂，這種作用稱為鹵化。碘值是指100g脂質樣品所能吸收的碘克數。

②用碘值（價）表示油脂的不飽和度。從加碘數目的多少，可以推測油脂中所含脂酸的不飽和程度。

（3）酸值

①天然油脂暴露在空氣中經相當時間后即敗壞而發生臭味，這種現象稱為酸敗。酸值是指中和1g脂質的游離脂酸所需的KOH毫克數。

②用酸值（價）來表示酸敗程度的大小。

（4）乙酰值

①乙酰化是脂質所含羥基脂酸產生的反應。含羥酸的甘油酯和醋酸酐作用即成乙酰化酯。乙酰值是指中和由1g乙酰脂經皂化釋出的乙酸所需的KOH毫克數。

②用乙酰值（價）表示脂肪的羥基化程度。從乙酰值的大小，即可推知樣品中所含羥基的多少。

4單脂與復脂在結構上的區別是什么？復脂的分類是根據什么基礎？磷脂和糖脂在結構上有無相似之處？試用結構式加以說明。

答：（1）脂質可分為單脂與復脂兩大類，它們在結構上的區別是：

①單脂，即單純脂質，為脂酸與醇（甘油醇、高級一元醇）所組成的酯類。

②復脂，即復合脂質，為脂酸與醇（甘油醇，鞘氨醇）所生成的酯，同時含有其他非脂性物質，如糖、磷酸及氮堿等。

（2）復脂的分類基礎

復脂是指含磷酸或含糖的脂質，根據其含有的不同非脂性物質，可分磷脂與糖脂兩類。

（3）磷脂和糖脂在結構上的比較

①磷脂是指含磷酸與氮堿的脂質，分甘油醇磷脂和鞘氨醇磷脂兩類。鞘氨醇磷脂不含甘油醇而含鞘氨醇。

②糖脂是指含糖分子的脂質，由鞘氨醇或甘油醇與脂酸和糖所組成，如腦苷脂和神經節苷脂等。

磷脂與糖脂在結構上的差異：磷脂是醇基與磷酸基團形成的脂，而糖脂是醇基與糖形成的脂。

5磷脂分子結構上有何特點？

答：磷脂分子結構上的特點有：

（1）磷脂，為含磷的單脂衍生物，分甘油醇磷脂及鞘氨醇磷脂兩類。前者為甘油醇酯衍生物，后者為鞘氨醇酯的衍生物。

（2）甘油醇磷脂是由甘油、脂酸、磷酸和其他基團（如膽堿、乙醇胺、絲氨酸、脂性醛基、脂酰基或肌醇等中的一或兩種）所組成，是磷脂酸的衍生物。甘油醇磷脂包括磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇、縮醛磷脂和雙磷脂酰甘油。

（3）鞘氨醇磷脂是鞘氨醇、脂酸、磷酸與氮堿組成的脂質。它同甘油醇磷脂的組分差異主要是醇，前者是甘油醇，而后者是鞘氨醇，另外脂酸是與氨基相連。鞘氨醇的氨基以酰胺鍵與長鏈，脂酸的羧基相連稱神經酰胺，是鞘氨醇磷脂的母體。

6什么是固醇？在結構和性質上有哪些共同之處？固醇中哪些最重要？有何生理功用？

答：（1）固醇類是環戊烷多氫菲的衍生物，是4個環組成的一元醇。所有固醇化合物分子都是以環戊烷多氫菲為核心結構。

（2）固醇化合物有游離固醇和固醇酯兩種形式。動物固醇以膽固醇為代表，植物固醇以麥角固醇為代表。它們在結構和性質上的共同之處：

①結構

a．膽固醇是環戊烷多氫菲的衍生物，其C-17位上連接一個含8個碳的支鏈，C-3位上有一個-OH基，第C-5，C-6位間有一雙鍵。

b．麥角固醇的結構比膽固醇多2個雙鍵，1個在C-7，C-8之間，1個在支鏈上C-22、C-23間。

②性質

a．由于膽固醇含有二級醇基和雙鍵，故膽固醇可以有下列化學性質。

第一，膽固醇的醇基可與脂酸結合成酯。

第二，膽固醇的雙鍵上可以加氫、碘或溴。

第三，膽固醇C-3位上的-OH基可被不同氧化劑氧化成一系列的衍生物。在C-7位脫氫即得7-脫氫膽固醇。7-脫氫膽固醇比膽固醇多一個雙鍵（C-7與C-8間）。7-脫氫膽固醇經紫外線照射可變成維生素D₃。

第四，膽固醇（或其他固醇）的氯仿溶液與醋酸酐和濃硫酸作用產生藍綠色，可作為固醇類的定性試驗。

第五，膽固醇的醇溶液可被毛地黃皂苷醇溶液沉淀。也可利用這些反應測定膽固醇。

b．麥角固醇的性質與膽固醇相似，經紫外線照射后可變成維生素D₂。維生素D₂的結構式與維生素D₃不同者僅僅是R支鏈。

（3）固醇中以膽固醇和麥角固醇最重要，二者的生理功用如下：

麥角固醇可變為維生素D₂，膽固醇則可能有下列幾種功用：

①膽固醇脫氫變成7-脫氫膽固醇，后者經紫外光照射后，可得維生素D₃。

②膽固醇可變為性激素和腎上腺皮質激素，膽汁酸也由膽固醇轉變而來。

③膽固醇與某些疾病有關。膽管阻塞或膽石等都可因膽固醇結晶而成。

7在學習上如何認識復雜的固醇類物質？

答：應從固醇類物質的結構、代表物質、生理功能等方面加以認識。

（1）固醇類是環戊烷多氫菲的衍生物，是4個環組成的一元醇。所有固醇化合物分子都是以環戊烷多氫菲為核心結構。

（2）固醇化合物有游離固醇和固醇酯兩種形式。動物固醇以膽固醇為代表，植物固醇以麥角固醇為代表。

①膽固醇

a．膽固醇是環戊烷多氫菲的衍生物，其C-17位上連接一個含8個碳的支鏈，C-3位上有一個-OH基，第C-5，C-6位間有一雙鍵。

b．由于膽固醇含有二級醇基和雙鍵，故膽固醇可以有下列化學性質。

第一，膽固醇的醇基可與脂酸結合成酯。

第二，膽固醇的雙鍵上可以加氫、碘或溴。

第三，膽固醇C-3位上的-OH基可被不同氧化劑氧化成一系列的衍生物。在C-7位脫氫即得7-脫氫膽固醇。7-脫氫膽固醇比膽固醇多一個雙鍵（C-7與C-8間）。7-脫氫膽固醇經紫外線照射可變成維生素D₃。

第四，膽固醇（或其他固醇）的氯仿溶液與醋酸酐和濃硫酸作用產生藍綠色，可作為固醇類的定性試驗。

第五，膽固醇的醇溶液可被毛地黃皂苷醇溶液沉淀。也可利用這些反應測定膽固醇。

②麥角固醇

a．麥角固醇的結構比膽固醇多2個雙鍵，1個在C-7，C-8之間，1個在支鏈上C-22、C-23間。

b．麥角固醇的性質與膽固醇相似，經紫外線照射后可變成維生素D₂。維生素D₂的結構式與維生素D₃不同者僅僅是R支鏈。

（3）固醇類物質有重要的生物功能：

麥角固醇可變為維生素D₂，動物固醇則可能有下列幾種功用：

①膽固醇脫氫變成7-脫氫膽固醇，后者經紫外光照射后，可得維生素D₃。

②膽固醇可變為性激素和腎上腺皮質激素，膽汁酸也由膽固醇轉變而來。

③膽固醇與某些疾病有關。膽管阻塞或膽石等都可因膽固醇結晶而成。

8學習這章后，對脂質物質有哪些基本認識？油脂在科學上、生活上和國民經濟（包括工、農業生產）上有哪些重要性？

答：（1）對脂質的基本認識

脂質就是動、植物的油脂。人們吃的動物油脂（如豬油、牛羊油脂、魚肝油、奶油等）、植物油（如豆油、菜油、花生油、芝麻油、茶油、棉子油等）和工業、醫藥上用的蓖麻油和麻仁油等都屬于脂質物質。一切動植物都含有脂質，它是構成原生質的重要成分，也是動植物的儲能物質。動物（包括人類）腹腔的脂肪組織、肝組織、神經組織和植物中油料作物的種子等的脂質含量都特別高。

（2）油脂在科學上、生活上和國民經濟上的重要性

①在科學上：通過油脂成分對人體的營養和功能的研究；油脂脂肪酸種類、比例及甘油三酯結構對人體健康的研究；利用生物技術和酶工程技術對油脂改性、結構脂質的制備、油脂伴隨物的改性、油脂的抗氧化性能的研究，指導大眾改變油脂消費結構，為企業提供營養調和油的依據。

②在生活上：油脂是人類食品最重要的成分之一。人體中的脂肪約占體重的10%～20%，它們是維持生命活動的備用能源。當人進食量小，攝入食物的能量不足以支付集體消耗的能量時，此時人就會消瘦。

③在國民經濟上：油脂工業是我國糧油食品工業的重要組成部分，它是農業生產的后續產業，又是食品工業、飼料工業、輕工業和化學工業的重要基礎產業，肩負著滿足人們健康生活的物質需求和為社會提供必不可少的工業原料的雙重任務，在我國國民經濟中具有十分重要的地位和作用。