脂质和生物膜

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1、 第五章第五章 脂质和生物膜脂质和生物膜概述脂肪脂肪酸磷脂鞘脂类类固醇生物膜 一、一、脂质的定义：脂质的定义：脂质（脂质（lipidlipid）亦译为脂类或类脂是）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。学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。 脂肪酸多为脂肪酸多为4 4碳以上的长链一元羧酸。碳以上的长链一元羧酸。 醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。 脂类的元素组成主要是脂类的元素组成主要是C H OC H O, ,有些尚含

2、有些尚含N S PN S P。 脂脂 质质 概概 述述 二、脂质的分类脂质的分类 单纯（简单）脂质：是由脂肪酸和醇形成的酯，包括脂肪和蜡。其中脂肪就是甘油三酯 复合脂质：除含有脂肪酸和醇基团以外，还含有一些非脂成分，如甘油磷脂、鞘磷脂、异戊二烯类脂 衍生脂质：上述脂质的衍生物，如固醇及其衍生物。三、三、 脂类的生物学功能脂类的生物学功能 贮存贮存类类重要的贮能供能物质。重要的贮能供能物质。 每克脂肪（高度还原的物质）氧化时可释放出每克脂肪（高度还原的物质）氧化时可释放出38.9 38.9 kJ kJ 的能量，每克糖和蛋白质氧化时释放的能量仅分别的能量，每克糖和蛋白质氧化时释放的能量仅分别为为1

3、7.2 kJ17.2 kJ和和23.4 kJ23.4 kJ。 结构结构类类磷脂、糖脂、固醇类等有机物是生物体磷脂、糖脂、固醇类等有机物是生物体的重要成分（如生物膜系统）。的重要成分（如生物膜系统）。 其他其他溶剂、润滑剂、防寒剂。溶剂、润滑剂、防寒剂。一、脂一、脂 肪（三酰甘油）肪（三酰甘油）1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯。L型和D型2. 简单三酰甘油和混合三酰甘油（二）三酰甘油的性质（二）三酰甘油的性质（一）脂肪酸的分类（一）脂肪酸的分类1. 按照碳链的饱和程度脂肪酸饱和脂肪酸饱和脂肪酸：软脂酸（16C）、硬脂酸（18C）。不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸含1个双键（油酸）含2个双键（亚油酸）

4、含3个双键（亚麻酸）含4个双键（花生四烯酸）二、脂二、脂 肪肪 酸酸 天然不饱和脂肪酸内的双键多为顺式2.按照碳原子数目脂肪酸奇数脂肪酸 偶数脂肪酸：但天然的脂肪酸绝大多数为偶数脂肪 酸。软脂酸（16C）、硬脂酸（18C）。二、脂肪酸二、脂肪酸3.按照双键数目脂肪酸单不饱和脂肪酸：油酸多不饱和脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸4.按照营养价值脂肪酸必需脂肪酸：在人体内（或其它高等动物）不能自已合成，可是人体又需要它，因此必须从食物中获取。亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。非必需脂肪酸：能够自身合成饱和及单不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸、油酸。常见脂肪酸的俗称和结构缩写常见脂肪酸的俗称和结构缩写分类中文俗称

5、英文俗称结构缩写饱和脂肪酸月桂酸豆蔻酸软脂酸硬脂酸Lauric acidMyristic acidPalmitic acidStearic acid12:014:016:018:0不饱和脂肪酸棕榈油酸油酸亚油酸-亚麻酸-亚麻酸花生四烯酸二十碳五烯酸二十二碳六烯酸（脑黄金）Palmitoleic acidOleic acidLinoleic acid-linolenic acid-linolenic acidArachidonic acidEPADHA16:1(9)或16:19c18:1(9) 或18:19c18:2(9,12) 或18:29c,12c18:3 (9,12,15) 或18:39c

6、,12c,15c18:3 (6,9,12) 或18:36c,9c,12c20:4(5,8,11,14) 或20:45c,8c,11c,14c20:5(5, 8, 11, 14,17) 或20:55c,8c,11c,14c,17C22:6(4,7,10,13,16,19)或22: 64 c, 7 c,10 c,13 c,16 c,19c必需脂肪酸亚油酸-亚麻酸Linoleic acid-linolenic acid18:2(9,12) 或18:29c,12c18:3 (9,12,15) 或18:39c,12c,15cCH2OCOR1R2OCOCHCH2O P OO-OX非极性尾非极性尾极性头磷脂

7、在水相中自发形成脂质双分子层。 X= H 磷脂酸磷脂酸 X= CH2 CH2 N+(CH3) 3 X= CH2 CH2 NH2 X= CH2 CHCOOH NH2 磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰胆碱（卵磷脂）PC 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）PE磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸PS甘油磷脂是两性分子，分子中既有亲水部分又有疏水部分。磷酸化的头部呈亲水性，两条较长的碳氢脂酰链为尾部，呈疏水性。三、甘三、甘 油油 磷磷 脂脂甘油磷脂的两性性质甘油磷脂的两性性质 由由1分子脂肪酸，分子脂肪酸，1分子鞘氨醇或其衍生物，以及分子鞘氨醇或其衍生物，以及1分分子极性头基团组成。细胞膜的重要成分。子极性头

8、基团组成。细胞膜的重要成分。鞘脂类鞘磷脂类脑苷脂类（糖鞘脂）神经节苷脂类四、鞘四、鞘 脂脂 类类 H H O CH H H O CH3 3H H3 3C-(CHC-(CH2 2) )1212-C C - C- C- CH-C C - C- C- CH2 2-O-P-O-CH-O-P-O-CH2 2-CH-CH2 2-N-N+ +-CH-CH3 3 H OH N-H O H OH N-H O- - CH CH3 3 O CO C R R1 1鞘氨醇胆碱 鞘氨醇作骨架。分子中有亲水的磷酸化的头部（胆碱或乙醇胺）和疏水的两个碳氢链，其中一条来自鞘氨醇，另一条来自脂肪酸。脂肪酸以酰胺键连在鞘氨醇上。

9、鞘磷脂鞘磷脂SMSMphospho- 类固醇都是环戊烷多氢菲的衍生物。 胆固醇存在于血浆、胆汁、蛋黄中，两性分子。血清中胆固醇含量可能会引起动脉硬化、心肌梗塞。 定性检验：氯仿溶液，加乙酸酐、浓硫酸，产生蓝绿色。 定量检验：与毛地黄皂苷结合生成沉淀。五、类五、类 固固 醇醇CH3HOCH3RABCD1234567891011121314151716第二节第二节 生物膜生物膜生物膜的概念 生物膜是构成细胞所有膜的总称，包括围在细胞质外围的质膜和细胞器的内膜（细胞核膜、线粒体膜、内质网膜、溶酶体膜、高尔基体膜）系统。电镜下表现出大体相同的形态、厚度69nm左右的3片层结构。（一）细胞中的膜系统六、

10、生六、生 物物 膜膜（二）膜的化学组成（二）膜的化学组成1.膜脂：主要是磷脂、固醇和鞘脂。当磷脂分膜脂：主要是磷脂、固醇和鞘脂。当磷脂分散于水相时，可形成散于水相时，可形成脂质体（微团）。脂质体（微团）。2.膜蛋白：内在（内嵌）蛋白、外在（外周）蛋白膜蛋白：内在（内嵌）蛋白、外在（外周）蛋白3.膜糖类膜糖类4.金属离子金属离子 水水膜蛋白的分类（以细胞膜为例）膜蛋白的分类（以细胞膜为例）膜脂在水相中的几种结构膜脂在水相中的几种结构磷脂分子自组装形成的几种结构磷脂分子自组装形成的几种结构 在水溶液中两性的磷脂分子为避免疏水部在水溶液中两性的磷脂分子为避免疏水部分接触水分子而定向排列，形成脂双层结

11、构。分接触水分子而定向排列，形成脂双层结构。脂双层中，磷脂分子的疏水基团在内部而亲水脂双层中，磷脂分子的疏水基团在内部而亲水的头部在表面。的头部在表面。 内在蛋白内在蛋白 有的全部埋于脂双层的疏水区，有的部分嵌有的全部埋于脂双层的疏水区，有的部分嵌在脂双层中，有的横跨全膜在脂双层中，有的横跨全膜. .主要靠主要靠疏水作用疏水作用通通过某些非极性氨基酸残基与膜脂疏水部分相结合。过某些非极性氨基酸残基与膜脂疏水部分相结合。 这类蛋白被紧密连在膜上，并且不易溶于水。这类蛋白被紧密连在膜上，并且不易溶于水。只有用破坏膜结构的试剂如有机溶剂（氯仿）或只有用破坏膜结构的试剂如有机溶剂（氯仿）或去污剂（去污