生物化學(xué)第三版習(xí)題答案第二章

1、第二章 脂類 Lipids重點：磷脂、糖脂一、 脂類的概念不溶于水而能被乙醚、氯仿、苯等非極性有機溶劑抽提出的化合物，統(tǒng)稱脂類。脂類包括油脂（甘油三脂）和類脂（磷脂、蠟、萜類、甾類）。二、 分類（1）單純脂：脂肪酸與醇類形成的酯，甘油酯、鞘脂、蠟（2）復(fù)合脂：甘油磷脂、鞘磷脂。（3）萜類和甾類及其衍生物：不含脂肪酸，都是異戊二烯的衍生物。（4）衍生脂：上述脂類的水解產(chǎn)物，包括脂肪酸及其衍生物、甘油、鞘氨醇等。（5）結(jié)合脂類：糖脂、脂蛋白三、 脂類的生物學(xué)功能脂類的生物學(xué)功能也多種多樣：生物膜的結(jié)構(gòu)組分(甘油磷脂和鞘磷脂，膽固醇、糖脂)；能量貯存形式(動物、油料種子的甘油三酯)；激素、維生素和色

2、素的前體(萜類、固醇類)；生長因子；抗氧化劑； 化學(xué)信號(如 )；參與信號識別和免疫（糖脂）；動物的脂肪組織有保溫，防機械壓力等保護(hù)功能，植物的蠟質(zhì)可以防止水分的蒸發(fā)。第一節(jié) 脂肪酸及其衍生物一、 脂肪酸絕大多數(shù)的脂肪酸含有偶數(shù)個碳原子，形成長而不分支的鏈(也有分支的或含環(huán)的脂肪酸)。不飽和脂肪酸有順式和反式兩種異物體。但生物體內(nèi)大多數(shù)是順式結(jié)構(gòu)。不飽和脂肪酸中，反式雙鍵會造成脂肪酸鏈彎曲，分子間沒有飽和脂肪酸鏈那樣結(jié)合緊密。因此，不飽和脂肪酸的熔點低。脂肪酸(主要是豆蔻酸與棕櫚酸)可以與蛋白質(zhì)共價相連，形成脂酰蛋白(acyloted protein)，脂?；鶊F(tuán)能促進(jìn)膜蛋白與疏水環(huán)境間的相互作

3、用。1、必需脂肪酸 essential fatty acids植物和細(xì)菌可以利用乙酰CoA合成所需的全部脂肪酸。哺乳動物既可以從食物中獲得大部分脂肪酸，也可以合成飽和脂肪酸和一些單不飽和脂肪酸。但是，哺乳動物不能合成多不飽和脂肪酸（如亞油酸和亞麻酸），稱為必需脂肪酸。亞油酸和亞麻酸必須從植物中獲取?；ㄉ南┧峥捎蓙営退嵩隗w內(nèi)合成。P52 表23某些油脂的脂肪酸組成2、皂化值（評估油的質(zhì)量）完全皂化1克油脂所需KOH的毫克數(shù)，稱皂化值。用來評估油脂的質(zhì)量。3、酸值（酸敗程度）中和1克油脂中的游離脂肪酸所消耗的KOH毫克數(shù)。4、（不飽和鍵的多少）100克油脂吸收碘的克數(shù)。二、 類二十烷酸也稱類花生

4、酸（eicosanoid），包括前列腺素類(prostaglandin)，凝血惡烷類(thromboxane)和白細(xì)胞三烯類(leucotriene)是一大類由許多哺乳動物組織產(chǎn)生的激素類的物質(zhì)。它們只在產(chǎn)生的器官中起作用，所以稱為自泌調(diào)控分子，而不是激素。大多數(shù)的類二十烷酸是花生四烯酸的衍生物?；ㄉ南┧嵋卜Q5,8,11,14-二十碳四烯酸(eicosatetraenoio acid)，是由亞油酸合成后加上一個二碳單位、引入兩個雙鍵。1、 前列腺素類圖9A前列腺素類是花生四烯的衍生物。前列腺素類有一個環(huán)戊烷結(jié)構(gòu)，C11、C15位點各有一個-OH。PGE在C9位上有一個C=O(carbonyl

5、 group)，PGF在C9上有一個-OH。角注數(shù)學(xué)表明分子中雙鍵的數(shù)目，PG2類前列腺素是人類中最重要的前列腺素。前列腺素參與許多生理過程的調(diào)節(jié)控制，促進(jìn)炎癥反應(yīng)，參與生殖過程(如排卵、受孕和分娩時子宮的收縮)，參與消化。圖9B2、 、凝血惡烷類(thromboxanes)凝血惡烷類也是花生四烯酸的衍生物。與其他類二十烷酸不同的是凝血惡烷類有環(huán)醚的結(jié)構(gòu)。凝血惡烷A2(TxA2)是該類化合物中最重要的一種，它主要由血小板產(chǎn)生，促進(jìn)血小板凝聚和平滑肌收縮。3、 白細(xì)胞三烯（leucotriene,LT）是花生四烯酸的羥基脂肪酸衍生物。最初是在白細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的，并且有三烯結(jié)構(gòu)，故名白細(xì)胞三烯。LTC

6、4、LTD4和LTE4是過敏性反應(yīng)的慢反應(yīng)物質(zhì)的組分，在炎癥反應(yīng)起積極作用，促進(jìn)白細(xì)胞趨向破壞組織。第二節(jié) 脂酰甘油因為不帶電荷，有時也稱中性脂(neutral fats)結(jié)構(gòu)：圖1簡單三脂酰甘油混合三脂酰甘油第三節(jié) 磷脂磷脂是重要的兩親物質(zhì)，它們是生物膜的重要組分、乳化劑和表面活性劑(表面活性劑是能降低液體，通常是水的，表面張力，沿水表面擴(kuò)散的物質(zhì))。磷脂有兩類：甘油磷脂和鞘氨醇磷脂。甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和一分子氨基醇(如膽堿、乙醇胺、絲氨酸或肌醇)組成。鞘氨醇磷脂只是以鞘氨醇代替了甘油。一、 甘油磷脂天然存在的甘油磷脂都是L構(gòu)型。1、 結(jié)構(gòu)與分類依照氨基醇的不同可分以下幾類：P57

7、 表2-6各種甘油磷脂的極性頭部和電荷量（1）、 磷脂酰膽堿（卵磷脂）（PC）HOCH2CH2N+（CH3）3（膽堿）分布：植物：大豆等，動物：腦、精液、腎上腺、紅細(xì)胞，蛋卵黃（8-10%）。作用：控制肝脂代謝，防止脂肪肝的形成。（2）、 磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）（PE）HOCH2CH2N+H3（乙醇胺）參與血液凝結(jié)。（3）、 磷脂酰絲氨酸（PS）HOCH2CHCOO-（絲氨酸） N+H3（1）（3）X均為氨基醇。（4）、 磷脂酰肌醇（PI） 圖（5）、 磷脂酰甘油（PG）（6）、 二磷脂酰甘油（心磷脂）2、 甘油磷脂的性質(zhì)極性：極性頭、非極性尾帶電性（可用于分離純化） 圖 二、 鞘磷脂 高等動

8、物組織中含量較豐富。1、 組成：一個鞘氨醇 一個脂肪酸 一個磷酸 一個膽堿或乙醇胺2、 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)鞘磷脂極性頭部分是磷脂酰膽堿或磷脂酰乙醇胺。鞘磷脂結(jié)構(gòu)與甘油磷脂相似，因此性質(zhì)與甘油磷脂基本相同。第四節(jié) 鞘脂類鞘脂類也是動植物生物膜的重要組分。鞘脂類含有一個長的氨基醇。一、 鞘氨醇已發(fā)現(xiàn)的鞘氨醇類約有30種。圖 2-氨基-4-十八碳烯-1.3-二醇此雙鍵還原，即二氫鞘氨醇鞘氨醇 植物鞘氨醇 二、 神經(jīng)酰胺鞘脂類的核心結(jié)構(gòu)是神經(jīng)酰胺（ceramide），由鞘氨醇氨基以酰胺鍵與長鏈（1826C）脂肪酸的羥基相連。圖 神經(jīng)酰胺在鞘磷脂中，神經(jīng)酰胺1位的-OH被磷酸膽堿(phosphorylcholi

9、ne)或磷酸乙醇胺(phosphorylethanolamine)的磷酸基因酯化。除了動物細(xì)胞膜外，鞘磷脂在神經(jīng)細(xì)胞的髓鞘中含量最豐富。第五節(jié) 結(jié)合脂類一、 糖脂 glycolipid P478 圖98 P479 圖910甘油醇糖脂 N脂酰神經(jīng)鞘氨醇糖脂（神經(jīng)酰胺糖脂）1、 甘油醇糖脂 圖半乳糖甘油二酯 稱：6磺基Glc甘油二酯2、 N脂酰神經(jīng)鞘氨醇糖脂（神經(jīng)酰胺糖脂）神經(jīng)酰胺還是糖脂的前體物，有時稱鞘糖脂。圖9.9在鞘糖脂中，單糖、雙糖或寡糖通過O-糖苷鍵與神經(jīng)酰胺相連，重要的鞘糖脂有腦苷脂(cerebroside)、硫腦苷脂(sulfatide)和神經(jīng)節(jié)苷脂(ganglioside)。腦苷

10、脂是單糖與神經(jīng)酰胺形成的糖脂，是非離子型的。半乳糖腦苷脂(galatocerebroside)幾乎全部存在于腦的細(xì)胞膜中。腦苷脂被硫酸化后稱為硫腦苷脂，在生理pH下帶負(fù)電荷。寡糖鏈(帶有一個或多個唾液酸殘基)與神經(jīng)酰胺形成的鞘糖脂稱為神經(jīng)節(jié)苷脂，最初是從神經(jīng)組織中分離到的，在其它組織中也有分布。神經(jīng)節(jié)苷脂的命名含有M、D、T和角注數(shù)字，M、D、T分別表示含有一個、兩個、三個唾液酸，數(shù)字表示在糖鏈上的位置。（1）、 腦苷脂（中性糖鞘脂類） 圖主要在神經(jīng)、腦組織中，X為Glc稱Glc腦苷脂，X為Gal稱Gal腦苷脂。X還可能是：Fuc、GlcNAc、GalNAc（2）、 神經(jīng)節(jié)苷酯（酸性糖鞘脂類）

11、含有唾液酸，在腦灰質(zhì)和胸腺中含量高。中樞神經(jīng)系統(tǒng)某些神經(jīng)元膜的特征性脂，可能與通過神經(jīng)元的神經(jīng)沖動傳遞有關(guān)。圖人的神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞膜至少有15種神經(jīng)節(jié)苷脂，它們的生物功能尚未完全了解。3、 糖脂的生物學(xué)功能糖脂的功能還不十分清楚，有些動物細(xì)胞膜上的糖脂分子能與細(xì)菌毒素以及細(xì)菌細(xì)胞結(jié)合，起受體的作用。（1）細(xì)胞結(jié)構(gòu)的剛性（2）抗原的化學(xué)標(biāo)記 血型抗原 圖人的A、B、O血型差異在于糖鏈末端殘基?，F(xiàn)在臨床上正研究用酶促降解B抗原或A抗原的末端殘基Gal或GalNAc，從而增加O抗原的血液來源。（3）細(xì)胞分化階段可鑒定的化學(xué)標(biāo)記可能與糖鏈的長短有關(guān)（4）調(diào)節(jié)細(xì)胞的正常生長與正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化成腫癌細(xì)胞有關(guān)。腫癌

12、Cell的神經(jīng)節(jié)苷脂糖鏈比正常Cell的短。（5）授予細(xì)胞與其它生物活性物質(zhì)的反應(yīng)性傾向。u 鞘脂貯積病(sphingolipld storage disease, sphingolipidose)溶酶體貯積病是由于降解某種特定代謝物的酶發(fā)生遺傳性缺陷造成的。一些溶解體貯積病與鞘脂代謝有關(guān)，也稱鞘脂貯積病，常見的就是Tay-sochs神經(jīng)節(jié)苷GM2貯積病，這是由于降解它的b-hexosaminidaseA(b-氨基己糖苷酶)缺陷造成的。當(dāng)細(xì)胞積累GM2時就溶脹最終死亡，Tay-Sachs綜合癥(失明，肌肉萎縮，抽搐，精神錯亂)，通常在出生數(shù)月后表現(xiàn)出來。diseasesympternAccum

13、ulating spluingolipidEnzyme deficiencyTay-sachs diseaseBlindnessMuscle weaknessSeizuresMental retardationGanglioside GM2b-hexosaminidoseAGaucheris diseaseMental retardations,Liver and spleen enlargementEresion of cong bonesGlucocerebosileb-glucosidaseNiemann-Pick diseaseMontal retardutionsphingomyel

14、insphingomylinase二、 脂蛋白 lipoprotein要點：血槳脂蛋白 血槳白蛋白（學(xué)生自己看，此處不講，在脂代謝中講。）雖然脂蛋白可以指任何與脂基(如脂肪酸、異戊二烯)共價相連的蛋白、但它常常用來指哺乳動物血漿(尤其是人)中的脂-蛋白質(zhì)復(fù)合物。血漿脂蛋白可以把脂類(三酰甘油、磷脂、膽固醇)從一個器官運輸?shù)搅硪粋€器官。圖9.17 P233血漿脂蛋白根據(jù)密度來分類：（1） 乳糜微粒，密度非常低，運輸甘油三酯和膽固醇脂，從小腸到組織肌肉和adipose組織。（2） 極低密度脂蛋白VLDL(0.95-1.006g/cm3)，在肝臟中生成，將脂類運輸?shù)浇M織中，當(dāng)VLDL被運輸?shù)饺斫M織

15、時，被分解為三酰甘油、脫輔基蛋白和磷脂，最后，VLDL被轉(zhuǎn)變?yōu)榈兔芏戎鞍?。?） 低密度脂蛋白(LDL，1.006-1.063g/cm3)，把膽固醇運輸?shù)浇M織，經(jīng)過一系列復(fù)雜的過程，LDL與LDL受體結(jié)合并被細(xì)胞吞食。（4） 高密度脂蛋白(HDL，1.063-1.210g/cm3)，也是在肝臟中生成，可能負(fù)責(zé)清除細(xì)胞膜上過量的膽固醇。當(dāng)血漿中的卵磷脂：膽固醇?；D(zhuǎn)移酶(Lecithin cholesterol acyltransferase, LCAT)將卵磷脂上的脂肪酸殘基轉(zhuǎn)移到膽固醇上生成膽固醇脂時，HDL將這些膽固醇脂動輸?shù)礁巍８闻K將過量的膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸。u 脂蛋白與動脈粥樣硬化：

16、(atherosclerosis)動脈粥樣硬化是一個慢性病，在此過程中，粥樣物質(zhì)逐漸沉積在動脈的內(nèi)壁上，這些沉積物稱為Plaque(蝕斑)，在plaque形成過程中，平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和各種細(xì)胞殘渣逐漸聚集。當(dāng)巨噬細(xì)胞中吞食了大量脂類物質(zhì)(主要是膽固醇和膽固醇脂)它們就成為粥樣化細(xì)胞。最后，粥樣硬化斑鈣化(calcify)突入動脈腔，阻止血液流動，大腦、心、肺等器官就會缺氧和營養(yǎng)。冠狀動脈粥樣硬化病是最常見的一種，由于缺氧和營破壞了心肌。Plaque中的膽固醇大部分是來自粥樣細(xì)胞吞噬的LDL。因此，毫不奇怪，高水平的血漿LDL與冠狀動脈粥樣癥直接相關(guān)(LDL含有大量的膽固醇及膽固醇脂)，其它

17、相關(guān)因素還包括高脂類飲食、吸煙、抑郁和缺少運動，高水平的血漿HDL與代幾率的冠狀動脈病有關(guān)。肝細(xì)胞是唯一具有HDL受體的細(xì)胞。可粥樣化的細(xì)胞具有LDL受體，當(dāng)LDL與受體結(jié)合后這些細(xì)胞就通過胞吞作用吞食LDL。在正常情況下，進(jìn)入細(xì)胞中的LDL釋放出的膽固醇和其它脂類可用于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和代謝上的需要。通常情況下LDL受體功能是高度調(diào)控的，吞入相對大量的LDL后，LDL受體合成就降低。巨噬細(xì)胞卻不同，LDL受體的合成并不降低，粥樣硬化斑中的巨噬細(xì)胞含有高水平的LDL受體，而且對氧化破壞的LDL仍有親和力?？箟难?Vc)和VE都是抗氧化劑，能抑止粥樣斑的形成。第六節(jié) 萜類和固醇類化合物可以統(tǒng)稱為類異戊

18、二烯類(isoprenoid)，由乙酰-CoA經(jīng)由異戊二烯焦磷酸生成的，而不是由異戊二烯合成的一、 萜類一些真核蛋白質(zhì)合成后經(jīng)過異戊二烯化，常見的異戊二烯基團(tuán)就是farnesyl和geranylgeranyl group 二、 固醇類結(jié)構(gòu)：含有環(huán)戊烷多氫菲母核的一類醇、酸及其衍生物。包括：固醇、固醇衍生物。圖1、 膽固醇（二氫膽固醇、T脫氫膽酸、膽固醇酯）以游離或酯的形態(tài)存在于一切動物組織中，植物中沒有。是最早由從動物膽石中分離出的固醇。（1）、 結(jié)構(gòu)C3 羥基C10和C13各一個甲基C5與C6間一個雙鍵C17異辛烷（2）、 性質(zhì) 白色、斜方晶體。a. 醇基可與脂酸成酯（棕櫚酸、硬脂酸、油酸）b. 雙鍵可加氫（3）、 分布及功能a. 70千克人體含140克左右，1/4在腦及神經(jīng)組織中，肝、腎含量較多。腎上腺、卵巢等合成固醇激素的腺體含量也較多，可達(dá)15%。血清中含量升高，會增加患心血管疾病的可能性。b. 膽固醇是生物膜的重要成分，羥基極性端分布于膜的親水界面，母核及側(cè)鏈深入膜雙層，控制膜的流動性，阻止磷脂在相變溫度以下時轉(zhuǎn)變成結(jié)晶狀態(tài)，保證膜在低溫時的流動性及正常功能。c.