new第2章脂质

1、YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质一一. . 脂脂质质二二. . 生物膜生物膜1 1、脂质的定义、脂质的定义2 2、分类、分类1 1、生物膜的组成和性质、生物膜的组成和性质2 2、生物膜结构的几个主、生物膜结构的几个主要特征要特征3 3、生物膜分子结构模型、生物膜分子结构模型YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质一、脂质一、脂质1 1、脂质的定义、脂质的定义脂质（lipid）亦译为脂类或类脂，是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。酯（酯（ester）, ,由醇由醇( (酚）与有机酸或无机含氧酸脱酚）与有机酸或无

2、机含氧酸脱水缩合成的化合物。方式是：酸脱羟基水缩合成的化合物。方式是：酸脱羟基 醇脱氢。醇脱氢。官能团是官能团是-COO-COO-。 YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质脂肪酸脂肪酸多为多为4 43636碳的长链碳的长链一元羧酸一元羧酸醇醇成分包括甘油、鞘氨醇、高成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇级一元醇和固醇脂类的元素组成主要是脂类的元素组成主要是C H O,有些尚含有些尚含N S P。脂肪酸脂肪酸和和醇醇所所形成的形成的酯类酯类及及其其衍生衍生物物一、脂质一、脂质YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质2 2、分

3、类、分类一、脂质一、脂质I I按化学组成分类按化学组成分类IIII按能否被碱水解分类按能否被碱水解分类单纯脂类单纯脂类复合脂类复合脂类非皂化脂类非皂化脂类皂化脂类皂化脂类非皂化脂类非皂化脂类YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质皂化皂化脂类：脂类：一类能被碱水解而产生皂（脂肪一类能被碱水解而产生皂（脂肪酸盐）的脂类。酸盐）的脂类。非皂化脂类：非皂化脂类：不能被碱水解而产生皂（脂肪不能被碱水解而产生皂（脂肪酸盐）的脂类。酸盐）的脂类。 II 按能否被碱水解分类按能否被碱水解分类是否含有脂肪酸是否含有脂肪酸主要有不含脂肪酸的萜类和固醇类主要有不含脂肪酸的萜类和固醇类。肥皂是脂肪酸金属盐

4、的总称，肥皂是脂肪酸金属盐的总称，RCOOM,RCOOM,皂化反应皂化反应 YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质单纯脂类单纯脂类 由脂肪酸和醇类所形成的酯由脂肪酸和醇类所形成的酯J 酰基甘油酯（最丰富的为甘油三酯酰基甘油酯（最丰富的为甘油三酯 )J 蜡（含蜡（含14-36C14-36C个碳原子的饱和或不饱和个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸与含脂肪酸与含16-30C16-30C个碳原子的一元醇所形个碳原子的一元醇所形成的酯）成的酯）酰基酰基acyl groupacyl group指的是有机或无机含氧酸去掉羟基指的是有机或无机含氧酸去掉羟基后剩下的一价原子团，通式为后剩下的一价原子团，通

5、式为R-M(O)- R-M(O)- YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质甘油三酯的分子结构甘油三酯的分子结构YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质CH2CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3 n、m、k可以相同，也可以不全相同甚可以相同，也可以不全相同甚至完全不同，至完全不同， 其中其中n多是不饱和的多是不饱和的。YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质甘油三酯中甘油三酯中脂肪酸脂肪酸的特点：的特点：1 1、脂肪酸链长通常为、脂肪酸链长通常为436436个碳原子，最个碳原子，最常见的为常见的为10261026个碳

6、原子，且均为偶数。个碳原子，且均为偶数。脂肪酸的碳氢链通常为直链，脂肪酸的碳氢链通常为直链，2 2、根据其链内是否含有双键又可分为饱、根据其链内是否含有双键又可分为饱和和saturated与不饱和与不饱和unsaturated两两类，不饱和脂肪酸的双键可有一个、二类，不饱和脂肪酸的双键可有一个、二个及二个以上，不饱和脂肪酸的几何构个及二个以上，不饱和脂肪酸的几何构型，绝大多数为顺式。型，绝大多数为顺式。3 3、不饱和脂肪酸又分成、不饱和脂肪酸又分成单不饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸和和多不饱和脂肪酸两种多不饱和脂肪酸两种 YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质p多不饱和脂肪酸按照从甲基端

7、开始第1个双键的位置不同，可分为-3和-6多不饱和脂肪酸。最重要的两种最重要的两种不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸是是DHA和和EPA . DHA，二十二，二十二碳六烯酸，俗碳六烯酸，俗称称“脑黄金脑黄金。YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质十八烷酸 硬脂酸固态在动物脂肪中的含量较高，如牛油中含量可达24%，植物油中含量较少，茶油为0.8%，棕榈油为6% ，花生油少于10%YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质油酸（oleic acid）（Z)-9-十八(碳)烯酸;顺-9-十八(碳)烯酸; 花生油中达54%，橄榄油中达5583% 无色油状液体 YOUR SITE HERE第第

8、2 2章章脂脂质质什么是反式脂肪酸？（脂）（油）富含单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸组成的富含单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸组成的脂肪脂肪在室温下呈液态，大多为在室温下呈液态，大多为植物油植物油。花生油（。花生油（80%）以饱和脂肪酸为主组成的以饱和脂肪酸为主组成的脂肪脂肪在室温下呈固态，多在室温下呈固态，多为为动物脂肪动物脂肪。 YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质v2020世纪初，德国化学家威廉世纪初，德国化学家威廉诺曼给植物油中诺曼给植物油中的双键提供氢原子，让它们变饱和，这个过程的双键提供氢原子，让它们变饱和，这个过程称为氢化，这样制造出来的油就叫称为氢化，这样制造出来的油

9、就叫氢化油氢化油。 v由于工艺的原因，在氢化的工程中剩下的双键由于工艺的原因，在氢化的工程中剩下的双键由由顺式顺式变成了变成了反式反式。这样，氢化油就含有大量。这样，氢化油就含有大量的的反式脂肪酸反式脂肪酸。 v世界卫生组织的建议是每天摄入的反式脂肪酸世界卫生组织的建议是每天摄入的反式脂肪酸的量不要超过食物热量的的量不要超过食物热量的1 1，大致相当于不，大致相当于不要超过要超过2 2克，吃一份炸薯条就远远超过这个量克，吃一份炸薯条就远远超过这个量了（大约含了（大约含5 56 6克反式脂肪酸）。克反式脂肪酸）。 YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质单纯脂类的衍生物单纯脂类的衍生物

10、：除了含有脂肪酸和除了含有脂肪酸和 醇外，还含有非脂分子的成分，包括：醇外，还含有非脂分子的成分，包括：J 磷脂磷脂*J 糖脂糖脂J 硫脂硫脂甘油磷脂甘油磷脂(phosphoglyceride)鞘磷脂鞘磷脂(sphingolipid)YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质甘油磷脂类结构通式甘油三脂通式YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质甘油磷脂类甘油磷脂类极性头极性头 非极性尾非极性尾 两性脂类或两性脂类或称极性脂类称极性脂类 J 磷脂酸磷脂酸J 胆碱胆碱(choline) + (choline) + 磷脂酸磷脂酸 磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱(phosphatidylcho

11、line)(phosphatidylcholine)又称又称卵磷脂卵磷脂(lecithin)(lecithin)J 乙醇胺乙醇胺(ethanolamine) + (ethanolamine) + 磷脂磷脂酸酸 磷脂酰乙醇胺(PE(PE，又称，又称脑磷脂脑磷脂(cephain)(cephain)J 丝氨酸丝氨酸(serine) + (serine) + 磷脂酸磷脂酸 磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine(phosphatidylserine，PS)PS)YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质磷脂磷脂J结构特点：J亲水头部亲水头部(hydrophilic head)(hy

12、drophilic head) ：由：由磷酸相连磷酸相连的的取代基团取代基团( (含氨碱或醇类含氨碱或醇类) )构成构成J疏水尾部疏水尾部( (hydrophobic tail)hydrophobic tail)：由：由脂肪酸脂肪酸链构链构成的。成的。J在生物膜中磷脂的亲水头位于膜表面，而疏水在生物膜中磷脂的亲水头位于膜表面，而疏水尾位于膜内侧尾位于膜内侧 YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱磷脂酸磷脂酸磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰甘油磷脂酰甘油YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质鞘脂类(sphing

13、olipid ) 不含甘油而含鞘氨醇不含甘油而含鞘氨醇(sphingosine )(sphingosine )鞘脂是由一分子鞘脂是由一分子脂肪酸脂肪酸，一分子，一分子鞘氨醇鞘氨醇或其衍生或其衍生物，以及一分子物，以及一分子极性头基团极性头基团所组成所组成X为磷酸胆碱称为鞘磷脂为磷酸胆碱称为鞘磷脂(sphingmyelin)X为糖基称为鞘糖脂为糖基称为鞘糖脂(glycosphingolipid)CH2CHCH2OOOCO(CH2)m CH3CO(CH2)kCH3CO(CH2)nCH3YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质鞘脂类鞘脂类J鞘脂类也具有也具有一个极性头一个极性头和和两个非极

14、性尾两个非极性尾，但不含有甘油但不含有甘油J鞘脂类又可分为三类，即鞘磷脂类、脑苷脂鞘脂类又可分为三类，即鞘磷脂类、脑苷脂类及神经节苷脂类（后二者为糖脂）。类及神经节苷脂类（后二者为糖脂）。J是生物膜的重要组分是生物膜的重要组分YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质几种糖脂和硫脂2,3-2,3-双酰基双酰基-1-1- -D-D-吡喃吡喃-D-D-甘油甘油6-6-亚硫酸亚硫酸-6-6-脱氧脱氧- - - -葡萄糖甘油二酯葡萄糖甘油二酯( (硫酯硫酯) )2,3-2,3-双酰基双酰基-1-(-1-( -D-D-半乳糖基半乳糖基-1-1，6- 6- -D-D-半乳糖基）半乳糖基）-D-D-

15、甘油甘油YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质异戊二烯脂类异戊二烯脂类, ,它不含脂肪酸它不含脂肪酸, ,不能进行皂化。不能进行皂化。J1、萜类、萜类：天然色素、香精油、天然橡胶天然色素、香精油、天然橡胶萜类分子在结构上的共同点萜类分子在结构上的共同点是分子中的碳原子数都是是分子中的碳原子数都是5 5的整倍数的整倍数单单萜的碳原子数是萜的碳原子数是1010胡萝卜素m.p188184178胡萝卜素m.p胡萝卜素m.p15%85%0.1%广泛存在于植物的叶、茎、和果实及动物的乳汁和脂肪中， 体最重要（生理活性最强）。YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质2、固醇类、固醇类s

16、terol ：固醇（甾醇、性激素、固醇（甾醇、性激素、肾上腺皮质激素）肾上腺皮质激素）R1R2R3甾是个象形字，是根据这个结构甾是个象形字，是根据这个结构而来的而来的，“田田”表示四个环，表表示四个环，表示为三个侧链。示为三个侧链。 许多甾体化合物除这三个侧许多甾体化合物除这三个侧链外，甾核上还有双键、羟基和链外，甾核上还有双键、羟基和其他取代基。其他取代基。环戊烷多氢菲为基本结构，并含有醇基环戊烷多氢菲为基本结构，并含有醇基 YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质ABCD1234567891011121314151617181920HOH3CH3CHH3CCH3CH3HH胆甾醇Y

17、OUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质 胆甾醇是最早发现的一个甾体化合物，是构成胆甾醇是最早发现的一个甾体化合物，是构成细胞膜的重要组成成分，也存在于人及动物的细胞膜的重要组成成分，也存在于人及动物的血液、脂肪、脑髓及神经组织中。血液、脂肪、脑髓及神经组织中。 人体内发现的胆结石几乎全是由胆甾醇所人体内发现的胆结石几乎全是由胆甾醇所组成的，胆固醇的名称也是由此而来的。组成的，胆固醇的名称也是由此而来的。胆固醇是合成胆汁酸、维生素胆固醇是合成胆汁酸、维生素D以及甾体以及甾体激素的原料。激素的原料。 胆甾醇在酶催化下氧化成胆甾醇在酶催化下氧化成7-7-脱氢胆甾醇。脱氢胆甾醇。7-7-脱氢

18、胆甾醇存在于脱氢胆甾醇存在于皮肤组织中，在日光照射下发生化学反应，转变为维生素皮肤组织中，在日光照射下发生化学反应，转变为维生素D3D3： 维生素维生素D3D3是从小肠中吸收是从小肠中吸收Ca2+Ca2+离子过程中的关键化合物。体离子过程中的关键化合物。体内维生素内维生素D3D3的浓度太低，会引起的浓度太低，会引起Ca2+Ca2+离子缺乏，不足以维持骨骼离子缺乏，不足以维持骨骼的正常生成而产生软骨病。的正常生成而产生软骨病。HOH3CH3CH3CCH3CH3HH脱氢胆甾醇7HOH3CH3CCH3CH3H维生素D3日光 胆固醇主要来自人体自身的合成，食物中的胆固醇是次要补充。 4/5在体内代谢产

19、生，只有1/5需从食物补充，每人每日从食物中摄取胆固醇200mg，即可满足身体需要 。食物名称食物名称食物份量食物份量(mg/100g)食物热量食物热量(kcal/100g)鸡蛋鸡蛋5173鸡蛋黄鸡蛋黄2066鸭蛋鸭蛋5395猪肉（肥瘦）猪肉（肥瘦）3751481猪肝猪肝104134猪肾（猪腰子）猪肾（猪腰子）8582猪脑猪脑1216猪小排猪小排20557牛肉牛肉5361747羊肉羊肉326662羊肝羊肝86115羊肾（羊腰子）羊肾（羊腰子）104100虾虾125109蟹蟹YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质脂类脂类YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质生物膜是细胞及

20、细胞器的屏障YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质1）生物膜的组成生物膜几乎都是由生物膜几乎都是由脂类（主要是磷脂）和蛋白质包括酶两大类物质组成两大类物质组成含少量糖（多以糖蛋白和糖脂存在）以及金含少量糖（多以糖蛋白和糖脂存在）以及金属离子等属离子等 。 1、生物膜的组成和性质生物膜的组成，因膜的种类不同而有很大的差别。YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质（1 1）脂质）脂质 (Lipid)(Lipid)J脂质是构成生物膜最基本的结构物质脂质是构成生物膜最基本的结构物质J脂质包括磷脂、鞘脂、胆固醇和其他脂脂质包括磷脂、鞘脂、胆固醇和其他脂类等，其中以类等，其中以磷脂磷

21、脂为主要成分。为主要成分。1）、生物膜的组成）、生物膜的组成YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质磷脂分子可以形成的结构微囊微囊 脂双层脂双层 双层微囊双层微囊YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质鞘磷脂类鞘磷脂类磷酰胆碱极性头部脂肪酸酰基 鞘氨醇鞘氨醇(CH2)12 RCH3 YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质固醇（固醇（sterolsterol）J又称甾醇，也是膜脂的组分。又称甾醇，也是膜脂的组分。J动物膜的固醇主要是胆固醇（动物膜的固醇主要是胆固醇（cholesterolcholesterol）J植物细胞膜系统中胆固醇含量很低，常见的固醇是植物细胞

22、膜系统中胆固醇含量很低，常见的固醇是豆固醇（豆固醇（stigmasterolstigmasterol）和谷固醇（）和谷固醇（sitosterolsitosterol）。）。J许多真菌和酵母菌的膜固醇以麦角固醇许多真菌和酵母菌的膜固醇以麦角固醇（ergosterolergosterol）为主）为主 YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质胆固醇胆固醇胆固醇的两亲性特点对胆固醇的两亲性特点对生物膜中脂质的物生物膜中脂质的物理状态有一定调节作用理状态有一定调节作用。在相变温度以上。在相变温度以上时，降低膜的流动性。在相变温度以下时，时，降低膜的流动性。在相变温度以下时，保持了膜的流动性保持

23、了膜的流动性。化学结构YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质脂类磷脂鞘氨脂固醇甘油磷脂鞘磷脂鞘糖脂卵磷脂、磷脂酰乙醇胺等脑苷脂类.神经节苷脂类胆固醇.麦角固醇等YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质膜蛋白质J根据它们在膜上的定位情况，可以分根据它们在膜上的定位情况，可以分为为外周蛋白外周蛋白和和内在蛋白内在蛋白。J膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施膜实施功能功能的基本场所。的基本场所。YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质外周蛋白和膜内（嵌入）蛋白外周蛋白外周蛋白嵌入（膜内）嵌入（膜内）蛋白蛋白去污剂去污剂糖蛋白糖蛋白pH

24、pH改变、螯改变、螯合剂、尿素、合剂、尿素、碳酸盐可除碳酸盐可除去外周蛋白去外周蛋白YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质外周蛋白外周蛋白（peripheral protein） 这类蛋白约占膜蛋白的这类蛋白约占膜蛋白的202030%30%，分布于双，分布于双层脂膜的外表层，主要通过静电引力或范德层脂膜的外表层，主要通过静电引力或范德华力与膜结合。华力与膜结合。 外周蛋白与膜的结合比较疏松，容易从膜上外周蛋白与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离出来。分离出来。 外周蛋白能溶解于水外周蛋白能溶解于水。YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质内在蛋白（内在蛋白（integral

25、 protein）!内在蛋白约占膜蛋白的内在蛋白约占膜蛋白的70-80%70-80%，蛋白的部分，蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。!这类蛋白的特征是不溶于水，主要靠这类蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水键疏水键与膜脂相结合，而且不容易从膜中分离出来。与膜脂相结合，而且不容易从膜中分离出来。!它们主要以它们主要以 - -螺旋和螺旋和 - -折叠形式存在，其折叠形式存在，其中又以中又以 - -螺旋更普遍螺旋更普遍。YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质内在蛋白YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质膜内（嵌入）蛋白（Integral Mem

26、brane Proteins)YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质脂锚定膜蛋白脂锚定膜蛋白磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇鞘糖脂鞘糖脂共价键结合共价键结合YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质（3 3）糖类）糖类v生物膜中含有一定的寡糖类物质。它们大多与生物膜中含有一定的寡糖类物质。它们大多与膜蛋白结合，少数与膜脂结合。膜蛋白结合，少数与膜脂结合。v糖类在膜上的分布是不对称的，大多处于细胞糖类在膜上的分布是不对称的，大多处于细胞膜的外侧。膜的外侧。v生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互识别生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互识别方面具有方面具有重重要作用。要作用。YOUR SIT

27、E HERE第第2 2章章脂脂质质生物膜上糖类生物膜上糖类细胞外被（糖萼）细胞外被（糖萼）质膜外的一层糖残质膜外的一层糖残基形成基形成YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质糖脂可以决定人的血型糖脂可以决定人的血型YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质2 2、生物膜结构的几个主要特征、生物膜结构的几个主要特征1 1）、生物膜的不对称性）、生物膜的不对称性2 2）、生物膜的流动性）、生物膜的流动性YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质2 2、生物膜结构的几个主要特征、生物膜结构的几个主要特征1 1）、膜组分不对称性）、膜组分不对称性不对称分布不对称分布YOUR

28、SITE HERE第第2 2章章脂脂质质人红细胞膜膜脂在双分子层的分布人红细胞膜膜脂在双分子层的分布膜脂的不对称性膜脂的不对称性YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质膜糖不对称多分布质膜外侧YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质2 2、生物膜的流动性、生物膜的流动性生物膜的流动性包括：膜脂、膜蛋白的运动状态生物膜的流动性包括：膜脂、膜蛋白的运动状态（有时也称（有时也称“运动性运动性”）是生物膜的主要结构特征。是生物膜的主要结构特征。生物膜中分子间作用力生物膜中分子间作用力主要主要3 3种：静电力、疏水力和范德华力种：静电力、疏水力和范德华力YOUR SITE HERE第

29、第2 2章章脂脂质质（1 1）膜脂的流动性）膜脂的流动性膜脂的相变膜脂的相变凝胶态液晶态有序性高无序性高YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质膜脂运动的几种方式膜脂运动的几种方式侧向移动翻转运动摆动全反式-偏转构型异构化运动旋转运动YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质单个磷脂分子的运动单个磷脂分子的运动相变侧向运动翻转运动YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质（2 2）膜蛋白的运动性）膜蛋白的运动性膜蛋白的侧向扩散膜蛋白的侧向扩散膜蛋白的旋转扩散膜蛋白的旋转扩散围绕与膜平围绕与膜平面相垂直的轴进行旋转运动面相垂直的轴进行旋转运动YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质细胞融合证明膜蛋白流动性细胞融合证明膜蛋白流动性小鼠人细胞融合绿光膜蛋白抗体红光膜蛋白抗体YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质37 ,温育42min YOUR SITE HERE第第2 2章章脂脂质质3 3、生物膜分子结构模型、生物膜分子结构模型1、脂双层模型189