2.2　课后习题详解

1什么是脂质？它们具有哪些特征？对人和动物体有何生理功用？

答：（1）脂质是指动、植物的油脂。人们吃的动物油脂、植物油和工业、医药上用的蓖麻油和麻仁油等都属于脂质物质。

（2）脂质的特征：

①不溶于水而溶于这种或那种脂溶剂，如乙醚、丙酮及氯仿等。

②为脂肪酸与醇所组成的酯类。

③能被生物体利用，作为构造、修补组织或供给能量之用。

（3）脂质对人和动物体的生理功用：

①提供能量。

②保护作用和御寒作用。人和动物的脂肪具有润滑和保护内脏免受机械损伤的作用；此外还具有绝热功能，可防止体内热量的散发，起御寒作用。

③为脂溶性物质提供溶剂，促进人及动物体吸收脂溶性物质。

④提供必需脂酸。必需脂酸是指人及动物体正常生长和功能所必需的，但本身不能合成，必须由食物供给。

⑤磷脂和糖脂是构成生物膜脂质双层结构的基本物质和参加构成某些生物大分子化合物（如脂蛋白和脂多糖）的组分。

⑥脂质作为细胞表面的物质，与细胞识别、免疫等密切相关。

⑦有些脂质还具有维生素和激素的功能。

2用什么方法理解脂肪的化学性质？

答：脂肪的化学性质和它本身的酯键及其所含的甘油和脂酸都有关。

（1）由酯键产生的性质

①水解是指一切脂肪都能被酸、碱、蒸汽及脂肪酶所水解，产生甘油及脂酸。

②如果水解剂是碱，则得甘油和脂酸的盐类，这种盐类称皂，因此碱水解脂肪的作用称为皂化作用。

（2）由不饱和脂酸产生的性质

①不饱和脂肪在有催化剂如Ni的影响下，其脂酸的双键上可加入氢而成饱和脂，这个作用称为氢化。

②卤素中的溴、碘可加入不饱和脂肪的双键上，而产生饱和的卤化脂，这种作用称为卤化。

③氧化是指脂质所含的不饱和脂酸与分子氧作用后，产生脂酸过氧化物的过程。

④天然油脂暴露在空气中经相当时间后即败坏而发生臭味，这种现象称为酸败。

（3）由羟酸产生的性质

乙酰化是脂质所含羟基脂酸产生的反应。含羟酸的甘油酯和醋酸酐作用即成乙酰化酯（乙酰基与-OH结合）。

3什么是皂化值、碘值、酸值、乙酰值？这些常数各说明什么问题？

答：（1）皂化值

①一切脂肪都能被酸、碱、蒸汽及脂肪酶所水解，产生甘油及脂酸。如果水解剂是碱，则得甘油和脂酸的盐类，这种碱水解脂肪的作用称为皂化作用。表示皂化所需的碱量数值称为皂化值（价）。

②皂化值是指皂化1g脂肪所需的KOH的毫克数。通常从皂化值的数值即可略知混合脂酸或混合脂肪的平均相对分子质量。皂化值与脂肪（或脂酸）的相对分子质量成反比，脂肪的皂化值高表示含低相对分子质量的脂酸较多，因为相同质量的低级脂酸皂化时所需的KOH数量比高级脂酸为多。

（2）碘值

①卤素中的溴、碘可加入不饱和脂肪的双键上，而产生饱和的卤化脂，这种作用称为卤化。碘值是指100g脂质样品所能吸收的碘克数。

②用碘值（价）表示油脂的不饱和度。从加碘数目的多少，可以推测油脂中所含脂酸的不饱和程度。

（3）酸值

①天然油脂暴露在空气中经相当时间后即败坏而发生臭味，这种现象称为酸败。酸值是指中和1g脂质的游离脂酸所需的KOH毫克数。

②用酸值（价）来表示酸败程度的大小。

（4）乙酰值

①乙酰化是脂质所含羟基脂酸产生的反应。含羟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乙酰脂经皂化释出的乙酸所需的KOH毫克数。

②用乙酰值（价）表示脂肪的羟基化程度。从乙酰值的大小，即可推知样品中所含羟基的多少。

4单脂与复脂在结构上的区别是什么？复脂的分类是根据什么基础？磷脂和糖脂在结构上有无相似之处？试用结构式加以说明。

答：（1）脂质可分为单脂与复脂两大类，它们在结构上的区别是：

①单脂，即单纯脂质，为脂酸与醇（甘油醇、高级一元醇）所组成的酯类。

②复脂，即复合脂质，为脂酸与醇（甘油醇，鞘氨醇）所生成的酯，同时含有其他非脂性物质，如糖、磷酸及氮碱等。

（2）复脂的分类基础

复脂是指含磷酸或含糖的脂质，根据其含有的不同非脂性物质，可分磷脂与糖脂两类。

（3）磷脂和糖脂在结构上的比较

①磷脂是指含磷酸与氮碱的脂质，分甘油醇磷脂和鞘氨醇磷脂两类。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质，由鞘氨醇或甘油醇与脂酸和糖所组成，如脑苷脂和神经节苷脂等。

磷脂与糖脂在结构上的差异：磷脂是醇基与磷酸基团形成的脂，而糖脂是醇基与糖形成的脂。

5磷脂分子结构上有何特点？

答：磷脂分子结构上的特点有：

（1）磷脂，为含磷的单脂衍生物，分甘油醇磷脂及鞘氨醇磷脂两类。前者为甘油醇酯衍生物，后者为鞘氨醇酯的衍生物。

（2）甘油醇磷脂是由甘油、脂酸、磷酸和其他基团（如胆碱、乙醇胺、丝氨酸、脂性醛基、脂酰基或肌醇等中的一或两种）所组成，是磷脂酸的衍生物。甘油醇磷脂包括磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、缩醛磷脂和双磷脂酰甘油。

（3）鞘氨醇磷脂是鞘氨醇、脂酸、磷酸与氮碱组成的脂质。它同甘油醇磷脂的组分差异主要是醇，前者是甘油醇，而后者是鞘氨醇，另外脂酸是与氨基相连。鞘氨醇的氨基以酰胺键与长链，脂酸的羧基相连称神经酰胺，是鞘氨醇磷脂的母体。

6什么是固醇？在结构和性质上有哪些共同之处？固醇中哪些最重要？有何生理功用？

答：（1）固醇类是环戊烷多氢菲的衍生物，是4个环组成的一元醇。所有固醇化合物分子都是以环戊烷多氢菲为核心结构。

（2）固醇化合物有游离固醇和固醇酯两种形式。动物固醇以胆固醇为代表，植物固醇以麦角固醇为代表。它们在结构和性质上的共同之处：

①结构

a．胆固醇是环戊烷多氢菲的衍生物，其C-17位上连接一个含8个碳的支链，C-3位上有一个-OH基，第C-5，C-6位间有一双键。

b．麦角固醇的结构比胆固醇多2个双键，1个在C-7，C-8之间，1个在支链上C-22、C-23间。

②性质

a．由于胆固醇含有二级醇基和双键，故胆固醇可以有下列化学性质。

第一，胆固醇的醇基可与脂酸结合成酯。

第二，胆固醇的双键上可以加氢、碘或溴。

第三，胆固醇C-3位上的-OH基可被不同氧化剂氧化成一系列的衍生物。在C-7位脱氢即得7-脱氢胆固醇。7-脱氢胆固醇比胆固醇多一个双键（C-7与C-8间）。7-脱氢胆固醇经紫外线照射可变成维生素D₃。

第四，胆固醇（或其他固醇）的氯仿溶液与醋酸酐和浓硫酸作用产生蓝绿色，可作为固醇类的定性试验。

第五，胆固醇的醇溶液可被毛地黄皂苷醇溶液沉淀。也可利用这些反应测定胆固醇。

b．麦角固醇的性质与胆固醇相似，经紫外线照射后可变成维生素D₂。维生素D₂的结构式与维生素D₃不同者仅仅是R支链。

（3）固醇中以胆固醇和麦角固醇最重要，二者的生理功用如下：

麦角固醇可变为维生素D₂，胆固醇则可能有下列几种功用：

①胆固醇脱氢变成7-脱氢胆固醇，后者经紫外光照射后，可得维生素D₃。

②胆固醇可变为性激素和肾上腺皮质激素，胆汁酸也由胆固醇转变而来。

③胆固醇与某些疾病有关。胆管阻塞或胆石等都可因胆固醇结晶而成。

7在学习上如何认识复杂的固醇类物质？

答：应从固醇类物质的结构、代表物质、生理功能等方面加以认识。

（1）固醇类是环戊烷多氢菲的衍生物，是4个环组成的一元醇。所有固醇化合物分子都是以环戊烷多氢菲为核心结构。

（2）固醇化合物有游离固醇和固醇酯两种形式。动物固醇以胆固醇为代表，植物固醇以麦角固醇为代表。

①胆固醇

a．胆固醇是环戊烷多氢菲的衍生物，其C-17位上连接一个含8个碳的支链，C-3位上有一个-OH基，第C-5，C-6位间有一双键。

b．由于胆固醇含有二级醇基和双键，故胆固醇可以有下列化学性质。

第一，胆固醇的醇基可与脂酸结合成酯。

第二，胆固醇的双键上可以加氢、碘或溴。

第三，胆固醇C-3位上的-OH基可被不同氧化剂氧化成一系列的衍生物。在C-7位脱氢即得7-脱氢胆固醇。7-脱氢胆固醇比胆固醇多一个双键（C-7与C-8间）。7-脱氢胆固醇经紫外线照射可变成维生素D₃。

第四，胆固醇（或其他固醇）的氯仿溶液与醋酸酐和浓硫酸作用产生蓝绿色，可作为固醇类的定性试验。

第五，胆固醇的醇溶液可被毛地黄皂苷醇溶液沉淀。也可利用这些反应测定胆固醇。

②麦角固醇

a．麦角固醇的结构比胆固醇多2个双键，1个在C-7，C-8之间，1个在支链上C-22、C-23间。

b．麦角固醇的性质与胆固醇相似，经紫外线照射后可变成维生素D₂。维生素D₂的结构式与维生素D₃不同者仅仅是R支链。

（3）固醇类物质有重要的生物功能：

麦角固醇可变为维生素D₂，动物固醇则可能有下列几种功用：

①胆固醇脱氢变成7-脱氢胆固醇，后者经紫外光照射后，可得维生素D₃。

②胆固醇可变为性激素和肾上腺皮质激素，胆汁酸也由胆固醇转变而来。

③胆固醇与某些疾病有关。胆管阻塞或胆石等都可因胆固醇结晶而成。

8学习这章后，对脂质物质有哪些基本认识？油脂在科学上、生活上和国民经济（包括工、农业生产）上有哪些重要性？

答：（1）对脂质的基本认识

脂质就是动、植物的油脂。人们吃的动物油脂（如猪油、牛羊油脂、鱼肝油、奶油等）、植物油（如豆油、菜油、花生油、芝麻油、茶油、棉子油等）和工业、医药上用的蓖麻油和麻仁油等都属于脂质物质。一切动植物都含有脂质，它是构成原生质的重要成分，也是动植物的储能物质。动物（包括人类）腹腔的脂肪组织、肝组织、神经组织和植物中油料作物的种子等的脂质含量都特别高。

（2）油脂在科学上、生活上和国民经济上的重要性

①在科学上：通过油脂成分对人体的营养和功能的研究；油脂脂肪酸种类、比例及甘油三酯结构对人体健康的研究；利用生物技术和酶工程技术对油脂改性、结构脂质的制备、油脂伴随物的改性、油脂的抗氧化性能的研究，指导大众改变油脂消费结构，为企业提供营养调和油的依据。

②在生活上：油脂是人类食品最重要的成分之一。人体中的脂肪约占体重的10%～20%，它们是维持生命活动的备用能源。当人进食量小，摄入食物的能量不足以支付集体消耗的能量时，此时人就会消瘦。

③在国民经济上：油脂工业是我国粮油食品工业的重要组成部分，它是农业生产的后续产业，又是食品工业、饲料工业、轻工业和化学工业的重要基础产业，肩负着满足人们健康生活的物质需求和为社会提供必不可少的工业原料的双重任务，在我国国民经济中具有十分重要的地位和作用。