生物化学脂质与生物膜环境

①单纯脂质②复合(fùhé)脂质〔结合脂〕③衍生脂质甘油三酯、磷脂(línzhī)、胆固醇和糖脂等〔2〕分类(fēnlèi)按化学结构可分三类第一页，共35页。1B．蜡:长链脂肪酸和长链醇或固醇组成(zǔchénɡ)。蜡是浮游生物代谢燃料的主要贮存(zhùcún)形式。①单纯脂质：由各种高级(gāojí)脂肪酸与醇生成的酯。A．三酰甘油或称甘油三酯：3分子脂肪酸＋1分子甘油第二页，共35页。2A．磷脂：其非脂成分是磷酸和含氮碱(如胆碱(dǎnjiǎn)、乙醇胺)磷脂根据醇成分的不同,又可分为甘油磷脂和鞘氨醇磷脂(简称鞘磷酯)。②复合(fùhé)脂质脂与其它生物分子形成(xíngchéng)的复合物分子中除脂肪酸和醇外，还有其他非脂成分。B.糖脂：糖与脂类以糖苷键连接起来的化合物非脂成分是糖(如单已糖,二已糖)。也可根据醇成分分为甘油糖脂(如半乳糖基二酰基甘油)和鞘糖脂(如脑苷脂)；鞘氨醇磷脂与鞘糖脂合称为鞘脂类。C.脂蛋白：脂类与蛋白质非共价结合的产物，如血中的几种脂蛋白，VLDL、LDL、HDL、VHDL是脂类的运输方式。第三页，共35页。3A．取代烃：主要是脂肪酸及其碱性盐〔皂〕和高级醇B．固醇类：包括固醇、胆酸和一些激素。C．萜：天然色素(sèsù)、香精油等D．其他脂质：VitA、D、K、E，脂酰CoA，类二十碳烷〔前列腺素〕等。③衍生(yǎnshēnɡ)脂质由单纯脂质和复合(fùhé)脂质衍生而来。第四页，共35页。41.储存(chǔcún)脂质－最正确的能量储存(chǔcún)方式。〔3〕脂质的生理功能2.结构(jiégòu)脂质－磷脂作为生物膜的主要成分,参与构成生物膜的骨架。3.活性脂质－激素(jīsù)、辅酶类等。4.电与热的绝缘体－神经细胞的鞘细胞。第五页，共35页。5三酰甘油(ɡānyóu)或甘油(ɡānyóu)三酯,俗称油脂。5.1.1三酰甘油(ɡānyóu)的结构5.1三酰甘油(ɡānyóu)R1、R2及R3分别代表三分子脂肪酸的主链。第六页，共35页。65.1.2三酰甘油的理化(lǐhuà)性质无色(wúsè),无嗅,无味,不溶于水而溶于脂溶剂(如苯,乙醚等)。〔1〕水解(shuǐjiě)与皂化水解:脂肪在酸、脂酶、蒸汽条件下的反响,产生脂肪酸和醇。皂化:脂肪在碱性条件下的反响,产物是脂肪酸盐和醇。皂化值:皂化1g脂肪所需要KOH的mg数。TG平均Mr=3×56×1000/皂化值第七页，共35页。7〔2〕氢化与卤化(lǔhuà)碘值表示不饱和程度的一种(yīzhǒnɡ)指标，不饱和程度愈大，碘值愈高。第八页，共35页。8〔3〕自动氧化与酸败(suānbài)作用酸值:中和1g油脂(yóuzhī)中自由脂酸所需KOH的mg数。酸败:油脂在空气中暴露过久可被氧化，产生难闻的臭味(chòuwèi)，称为酸败。酸败程度一般用酸值〔价〕来表示。第九页，共35页。95.2脂肪酸5.2.1脂肪酸的种类(zhǒnglèi)区别(qūbié)：①碳原子数目(shùmù)②双键数目和位置简写方式：先写出碳原子数目,再写出双键的数目,最后说明双键的位置。亚油酸

18:2△9,12亚麻酸

18:3△9,12,15第十页，共35页。10〔4〕饱和FA的每个单键可自由旋转(xuánzhuǎn),有多种构像,不饱和脂肪酸的双键不能旋转(xuánzhuǎn),只有一种或少数几种构像。5.2.2天然(tiānrán)脂肪酸的结构特点〔1〕链长为12－24个碳，16、18碳最为常见(chánɡjiàn)，所含C多为偶数。〔2〕不饱和脂肪酸的双键多为顺式,双键位置一般在C9－C10间。〔3〕相同链长的脂肪酸,双键愈多熔点愈低。第十一页，共35页。115.2.3必需(bìxū)脂肪酸哺乳动物(bǔrǔdòngwù)体内能够自身合成饱和及单不饱和脂肪酸。自身不能合成(héchéng)必须由膳食提供的脂肪酸。第十二页，共35页。12生物膜的主要(zhǔyào)成分。〔1〕结构(jiégòu)5.3磷脂(línzhī)5.3.1甘油磷脂

由甘油、脂肪酸、磷酸、含氮碱或其它醇类组成。第十三页，共35页。13〔2〕性质(xìngzhì)磷脂分子都具有亲水基团(jītuán)〔磷酸羟基、含氮氨基〕和亲脂基团(jītuán)〔脂肪酸链烃残基〕。水溶液外表(wàibiǎo)：脂单层水系统中：脂双层第十四页，共35页。145.3.2几种重要(zhòngyào)的甘油磷脂磷脂酰胆碱〔卵磷脂〕：细胞膜中含量(hánliàng)最为丰富的脂类物质。磷脂酰乙醇胺〔脑磷脂〕：含量(hánliàng)仅次于磷脂酰胆碱。磷脂酰丝氨酸：大脑细胞膜的重要组分之一。第十五页，共35页。15鞘氨醇衍生物〔不含甘油(ɡānyóu)结构〕。由鞘氨醇、脂肪酸、磷酸及胆碱各一分子(fēnzǐ)组成,是一种不含甘油的磷脂。鞘氨醇X＝磷酸(línsuān)胆碱5.4鞘脂类5.4.1鞘磷脂类第十六页，共35页。16糖脂也是构成(gòuchéng)细胞膜的重要成分,主要存在于脑组织中,故又名脑苷脂。含半乳糖脑苷脂、葡萄糖脑苷脂。半乳糖极性头部5.4.2脑苷脂类是含一个(yīɡè)糖残基的糖鞘脂。第十七页，共35页。17其在神经末梢中含量丰富，种类很多，在神经冲动(chōngdòng)的传递中起着重要作用。5.4.3神经节苷脂一种酸性(suānxìnɡ)糖脂，糖基局部含有唾液酸。第十八页，共35页。18常见(chánɡjiàn)的有胆固醇、胆酸、植物固醇等。α型固醇β型固醇5.5类固醇环戊烷多氢菲的衍生物第十九页，共35页。19胆固醇

Liebermann-Burchard反响(fǎnxiǎng)〔鉴定胆固醇〕动物组织(zǔzhī)中含量最丰富的固醇类化合物在氯仿(lǜfǎnɡ)溶液中与乙酸酐及浓硫酸反响产生蓝绿色第二十页，共35页。20生物膜是一个具有特殊结构(jiégòu)和功能的选择性通透膜。5.6生物膜细胞、细胞器和其环境接界的所有(suǒyǒu)膜结构的总称。

质膜、细胞核膜、线粒体膜、内质网膜溶酶体膜、高尔基体膜等。第二十一页，共35页。21蛋白质5.6.2生物膜的化学(huàxué)组成脂质、蛋白质、糖类和金属(jīnshǔ)离子。脂质：磷脂(línzhī)、胆固醇及糖脂。外周膜蛋白～30％内在膜蛋白～70％糖类：主要是寡糖类物质，大多与膜蛋白结合,少数与膜脂结合。在信息传递和相互识别方面具有重要作用。第二十二页，共35页。22生物膜的结构(jiégòu)第二十三页，共35页。23双分子层：生物膜的基质是极性脂质：磷脂、胆固醇和糖脂。磷脂的分子形态包括一个亲水性的极性头部和疏水性的脂肪酰链尾部。这种两亲性特性维持(wéichí)了膜结构的稳定性。亲水性头部朝向水相，疏水性尾部彼此聚集。〔1〕膜脂化学(huàxué)组成：磷脂为主，还有固醇、糖脂。第二十四页，共35页。24〔2〕膜脂的多态性以磷脂(línzhī)为例水-空气界面倾向与形成单分子层，到达(dàodá)饱和，形成微团或脂双层形式。在水溶液中自发组装(zǔzhuānɡ)成脂双层结构，称为脂质体。第二十五页，共35页。25〔3〕膜蛋白外周蛋白－－受体内在(nèizài)蛋白－－酶、通道外周蛋白(dànbái)和内在蛋白(dànbái)生物膜的种种功能均与膜蛋白有关(yǒuguān),因此膜蛋白种类多于脂质。第二十六页，共35页。26①物质(wùzhì)运输:作为“载体〞将物质(wùzhì)带入或带出细胞；②外界信息的接受与传递:有些膜蛋白是激素或其他化学物质(wùzhì)的特异受体;③作为各种酶(蛋白质),使特异的化学反响能在膜上进行;④细胞的识别；⑤维持细胞结构膜蛋白的作用(zuòyòng)第二十七页，共35页。27〔4〕膜糖类(tánɡlèi)膜中的糖常以寡糖链形式(xíngshì)与蛋白质或脂类结合,形成糖蛋白或糖脂。第二十八页，共35页。28生物膜是由膜脂、膜蛋白和膜糖定向、定位(dìngwèi)排列、高度组织化的分子装配体。5.6.3生物膜的结构(jiégòu)〔1〕生物膜的不对称性①膜脂组分(zǔfèn)的不对称性；②膜蛋白组分的不对称性。不对称性赋予了膜作用具有方向性！第二十九页，共35页。29〔2〕生物膜的流动性指膜脂和膜蛋白所作的各种(ɡèzhǒnɡ)形式的运动。膜脂的流动性主要(zhǔyào)决定于磷脂分子和胆固醇。膜蛋白可沿与膜平面垂直的轴作旋转运动和沿膜外表作侧向(cèxiànɡ)扩散运动。膜的流动性主要是膜脂的流动性、膜蛋白可移动性以及在固醇的运动相互作用下进行的。①脂肪酰链C一C键的“反式-扭转式〞异构化；②绕整个分子轴的旋转扩散；③在膜平面上的侧向扩散；④脂肪酰链的片断运动；⑤内、外层分子的翻转运动。第三十页，共35页。30〔3〕生物膜的结构(jiégòu)模型流动镶嵌(xiāngqiàn)模型①膜的基质或膜结构的连续主体(zhǔtǐ)是极性的脂质双分子层；②脂肪酸在细胞的正常温度下呈液体状态；④膜内在蛋白外表为疏水的氨基酸侧链基团，沉浸在双分子层核心；⑤膜外周蛋白外表为亲水的氨基酸侧链基团，漂浮在双分子层外表；③膜蛋白可做横向移动；第三十一页，共35页。31〔4〕生物膜的功能(gōngnéng)②保护(bǎohù)作用①物质(wùzhì)运输

③信息的传递

④细胞识别

⑤能量转换第三十二页，共35页。32细胞或细胞器需要经常与外界进行物质交换以维持其正常的功能。细胞或细胞器通过生物膜,从膜外选择性地吸收所需要的养料,同时也要排出不需