《脂质与生物膜》PPT课件.ppt

第十一章,脂质,2,脂质(Lipid)：一类低溶于水而溶于非极性 溶剂的有机分子 大多数脂质是脂肪酸酯及其衍生物 脂肪酸：四碳以上的长链一元羧酸 醇：甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇,一 引言,(一) 定义,3,（二）分类,1、单纯脂质： 甘油酯：脂肪酸的甘油酯 蜡：长链脂肪酸和长链醇或固醇组成 2、复合脂,按照化学组成分类,甘油磷脂：磷脂酸、磷脂酰胆碱等,4,（二）分类,3、衍生脂质： 由单纯脂质或复合脂衍生而来 脂肪酸；固醇类（胆酸、性激素、肾上 腺皮质激素）；萜类，如天然色素（胡 萝卜素）和其他脂质，如维生素A、D、 E，前列腺素，脂蛋白,5,（三）生物学作用,1、贮存能量： 负责能储的脂质称为贮存脂质 三酰甘油: 1克油脂 37kJ能量 1克糖 17kJ能量 2、作为生物膜的骨架成分 屏障作用，使膜两侧的亲水物质不 能自由通过，这部分脂质也称结构脂质,3、具有专一和重要的生物活性 含量少，具有重要的生物活性，称 活性脂质：如类固醇激素；维生素类； 萜类化合物；前列腺素（PG）等,6,二、脂肪酸,(一)结构特点,1. 碳链：4-36个C，偶数 2. 饱和与不饱和两种形式 饱和脂肪酸：动物脂肪酸中饱和脂肪酸为多,不饱和脂肪酸 单不饱和脂肪酸：双键在C9-C10间(9)，顺 式(cis)，个别为trans 多不饱和脂肪酸：以9为中心，双键位于9 和末位C之间，往往不共轭 如：-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-,7,通俗名 系统名 简写符号 硬脂酸 n-十八酸 18:0 油酸 十八碳-9-烯酸 18:19 亚油酸 十八碳-9,12-二烯酸 18:29,12 -亚麻酸 十八碳-9,12,15-三烯酸 18:39,12,15 -亚麻酸 十八碳-6,9,12-三烯酸 18:36,9,12 EPA 二十碳-5,8,11,14,17-五烯酸 20:55,8,11,14,17 DHA 二十二碳-4,7,10,13,16,19-六烯酸 22:64,7,10,13,16,19 反油酸 十八碳-9-烯酸（反） 18:19(t),不饱和脂肪酸的表示方法： 碳数和双键数之间用冒号隔开，双键位置用右标数字表示，若双键为反式trans，以t为符号,8,棕榈酸,硬脂酸,油酸,亚油酸,亚麻酸,花生四烯酸,9,(二) 多不饱和脂肪酸,1、必需多不饱和脂肪酸(PUFA) 指人体需要而自身不能合成的脂肪酸 长链脂肪酸中9以后的双键人体不能合成 主要有两种：亚油酸和亚麻酸 亚油酸和亚麻酸必须从膳食中摄取,亚油酸,-亚麻酸,-6家族,-3家族,-x:最后一个双键位于距末端CH3第x个C上,10,食物亚油酸 -亚麻酸 花生四烯酸 类二十烷 花生四烯酸：维持细胞膜的结构和功能 类二十烷化合物：众多生理活性物质,哺乳动物从食物中获取-亚麻酸，在体内能合成-3系列中的20C和22C成员，包括二十碳五烯酸EPA和二十二碳六烯酸DHA,-3PUFA：使甘油三酯下降，降低胆固醇能力不高 -6PUFA：使血清胆固醇水平下降，降低甘油三酯 能力一般,11,-6和-3多不饱和脂肪酸的来源,12,(二) 多不饱和脂肪酸,2、类二十碳烷 也称类二十烷酸，是一类含有20个C、双键数 3的PUFA的俗称 生理活性极高，能在很低浓度(nmol/Lpmol/L)很短时间内使生物体有很高响应，所以也叫局部激素 这类PUFA中，包含几类信号分子： 前列腺素、凝血噁烷和白三烯,13,(二) 多不饱和脂肪酸,1）前列腺素（prostaglandin，PG） 一类具有类似化学结构的二十碳烷的总称 源自前列腺，所以叫作PG,分为7类： A、B、D、 E、F、G（H）、I,14,同一种PG对不同细胞有不同作用。在同一种组织中，不同PG也有不同影响，它的化学结构的微小变化会导致生理效应的很大差别 PG对全身系统均有作用，且有调节其它激素的作用的功能,15,(二) 多不饱和脂肪酸,2）凝血噁烷（thromboxane，TX） 合成和代谢性质与PG相似 区别： 氧原子参与成环 功能： 引起动脉收缩，诱 发血小板聚集，促 进血凝和血栓形成,16,(二) 多不饱和脂肪酸,3）.白三烯 ( leukotriene，LT) 功能：促进炎症和过敏反应，引发哮喘的作用比 组胺大1000倍,17,(二) 多不饱和脂肪酸,抑制剂：阿司匹林(aspirin)乙酰水杨酸 作 用：消炎、镇痛、退热 机 制：酰基化PGH合酶活性中心的Ser 530，不可 逆地抑制合酶，阻断PG合成 同时也抑制TXA的合成，所以阿司匹 林既是强抗炎药，又是强抗凝剂，可防止 过度血凝,18,三、磷脂,甘油磷脂 磷脂 细胞膜的组成 鞘磷脂,(一)甘油磷脂的结构,1、甘油的Sn命名法 甘油分子的-C是潜手性C，必须对C1和C3加以区别,19,(一)甘油磷脂的结构,立体专一编号(stereospecific number) Sn系统规则： 1）C1位为潜手性S碳，C3位是潜手性R碳 Fisher投影式，C2-OH在左，三个C顺序编号 2）Sn写在母体化合 物甘油前面,20,(一)甘油磷脂的结构,2、甘油磷脂的结构 通式：,磷脂酸 (phosphatidic acid)： 甘油磷脂的母体化合物，是甘油 磷脂生物合成的中间体,21,(一)甘油磷脂的结构,磷酸基的游离-OH会再缩合形成-OX，称磷脂酰，X一般为胆碱，乙醇胺，肌醇，甘油和糖等。如磷脂酰胆碱,22,(二)甘油磷脂的一般性质,1、为白色蜡状固体，溶于大多数含水非极 性溶剂，难溶于无水丙酮。见空气易氧 化，变成黑褐色 2、两亲物质，可成膜 脂质几种常见结构： 单分子层、双分子层、微团、微囊,24,(二)甘油磷脂的一般性质,3、被磷脂酶专一水解 磷脂酶：A1，A2，C，D 分别作用于甘油磷脂不同的键,蛇毒中含磷脂酶A2,25,（三）、常见的甘油磷脂,26,（三）、常见的甘油磷脂,27,（三）、常见的甘油磷脂,1 磷脂酰胆碱（Phosphatidyl choline PC） 学名，1,2-二酰基-sn-甘油-3-磷酰 胆碱，俗称卵磷脂（lecithin），3-sn- 磷脂酰胆碱，为细胞膜中最丰富的脂质 之一。它的头基为胆碱，是代谢中的一 种甲基供体， 可归为B族 维生素,28,（三）、常见的甘油磷脂,2 磷脂酰乙醇胺(Phosphatidyl ethanolamine PE) 又称脑磷脂(cephalin),头基为 乙醇胺，又称胆胺(colamine)。C1 位主要是棕榈酸和硬脂酸，C2位 含多不饱和脂肪酸(PUFA), 为细胞 膜中另一种最丰富的脂质,29,（三）、常见的甘油磷脂,3 磷脂酰丝氨酸（Phosphatidyl serine PS） 头基是丝氨酸,分子净电荷-1 它是血小板膜中带负电荷的酸性 磷脂，亦称血小板第三因子，可与凝 血因子一起致使损伤表面凝血酶活化,PC，PE，PS之间在体内可互相转化,30,（三）、常见的甘油磷脂,4 磷脂酰肌醇(PI) (phosphatidylinositol) 磷酸基与肌醇的C1-OH缩合成酯， 在细胞内PIP2(磷脂酰肌醇-4,5-双磷酸） 可将许多细胞外信号转化为细胞内信号,31,（三）、常见的甘油磷脂,5 磷脂酰甘油(PG)(phosphatidylglycerol) 头基为甘油，常与Lys相连, 在细 菌细胞膜中常见,32,（四）醚甘油磷脂,通式：,33,（四）醚甘油磷脂,sn-1位含顺-,不饱和醚(cis),头基可为胆碱、乙醇胺和Ser。脊椎动物心脏中富含缩醛磷脂,1 缩醛磷脂,34,（四）醚甘油磷脂,2 血小板活化因子(platelet activating factor, PAF),PAF能引起血小板凝集和血管扩 张,是炎症和过敏反应的有效介体,35,(五) 鞘磷脂(sphingomyelin),鞘氨醇磷脂(phosphosphingolipid)，在高等动物的脑髓鞘和红细胞膜中特别丰富,36,(五) 鞘磷脂(sphingomyelin),1、鞘氨醇 (sphingosine),37,(五) 鞘磷脂(sphingomyelin),2、神经酰胺（ceramide，Cer）,神经酰胺是鞘磷脂和鞘糖脂共同的基本结构,38,(五) 鞘磷脂(sphingomyelin),3、鞘磷脂 神经酰胺C1位的-OH与磷酰胆碱或 磷酰乙醇胺缩合而成的化合物叫鞘磷脂,39,四、糖脂,糖的半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接而成的化合物称作糖脂 包括鞘糖脂，甘油糖脂和类固醇衍生的糖脂,神经酰胺的C1-OH糖基化形成的糖苷化合物 结构特点： 以神经酰胺为母体，可与鞘磷脂一起归为鞘脂类,1.鞘糖脂(glycosphingolipid),40,(一)、鞘糖脂,重要的鞘糖脂有两种 1)、脑苷脂(cerebroside)： 一种中性鞘糖脂，为半乳糖基 神经酰胺，占脑干重的11%,41,(一)、鞘糖脂,2)、神经节苷脂(ganglioside)： 酸性鞘糖脂，糖基部分含唾液酸 神经节苷脂是最重要的鞘糖脂，在 神经系统，特别是神经末梢中含量丰富, 可能在神经冲动传递中起重要作用,42,(二)、甘油糖脂,甘油糖脂也称糖基甘油酯，主要存在于植物和微生物中。最常见的甘油糖脂是单半乳糖基二酰甘油,2.甘油糖脂(glyceroglycolipid),43,五、类固醇,也叫甾类类固醇，是一类典型的不可皂化脂质 1、结构：类固醇母体结构是甾核,结构特征： C3：-OH，羰基 C17：-OH，羰基或其它侧链 C4-C5 或 C5-C6位有双键 A环有时是苯环，此时C19 无角甲基,甾核构象基本是个刚性平面,2、立体结构,六元环均为椅式构象，B-C， C-D环反式稠合， A-B环有顺式稠合和反式稠合两种,45,五、类固醇,3、胆固醇 结构特点：C3：OH, C17：8-10碳的烷烃 性质：熔点：148，比重：1.069 胆固醇存在于人体几乎所有的器官中，在脑、肝、肾中含量丰富，脑髓和神经组织内含量特别高，脑中固体物质