脂類和生物膜

1、關于脂類與生物膜第一張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月脂類（lipid）脂質或類脂，是一類低溶于水，而高溶于非極性溶劑的生物有機分子主要是C、H、O ，有些尚含N、P及S化學本質是脂肪酸和醇所形成的酯類及其衍生物 脂肪酸多為4碳以上的長鏈一元羧酸 醇成分包括甘油、鞘氨醇、高級一元醇和固醇第二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月按化學組成分類 單純脂類：由脂肪酸和醇類所形成的酯 脂酰甘油酯：最豐富的為甘油三酯（三酰甘油、脂肪） 蠟：1436個C的飽和或不飽和脂肪酸與1630個C的一元醇所形成的酯 復合脂類：除了含有脂肪酸和醇外，還含有非脂分子的成分 磷脂（磷酸和含氮堿）、糖脂（糖）

2、、硫脂（硫酸） 衍生脂類：由單純脂類或復合脂類衍生而來，具有脂質的一般性質 萜類：天然色素、香精油、天然橡膠 固醇類：固醇（甾醇、性激素、腎上腺皮質激素） 其他脂類：維生素A、D、E、K等。按能否被堿水解分類 可皂化脂類：能被堿水解而產生皂（脂肪酸鹽）的脂類 不可皂化脂類：不能被堿水解而產生皂（脂肪酸鹽）的脂類第三張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.1 三酰甘油動植物油脂的化學本質是脂酰甘油脂酰甘油主要是三酰甘油三分子脂肪酸與一分子甘油的醇羥基脫水形成的化合物第四張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.1.1 三酰甘油的結構有L型和D型兩種構型簡單甘油三酰（R相同）混合甘油三酰

3、（R不同） CH2O C R1 CHO C R2 CHO C R3OOO第五張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第六張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第七張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.1.2 三酰甘油的理化性質無色、無味的稠性液體或蠟狀固體天然的油脂常是多種三酰甘油的混合物，無固定熔點物中的三酰甘油飽和脂肪酸含量，熔點亦 ，常溫下呈固態(tài)，俗稱脂肪植物中的三酰甘油不飽和脂肪酸含量，熔點，常溫下呈液態(tài)，俗稱油三酰甘油通稱為油脂第八張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）水解與皂化 水解（酸、堿或脂肪酶的作用） 三酰甘油二酰甘油、單酰甘油甘油和脂肪酸（酸水解可逆

4、） 皂化（堿水解） 皂化1g油脂所需的KOH的質量（mg）稱為皂化值 油脂的平均相對分子質量（3561000）/皂化值（2）氫化與鹵化 具不飽和雙鍵的三酰甘油可與H2和鹵素等起加成反應 碘值：用于測定油脂的不飽和程度（3）自動氧化與酸?。ㄖ覆伙柡椭舅幔?酸敗作用（變蛤）：油脂在空氣中暴露過久可被氧化，產生難聞的臭味 油脂的不飽和成分發(fā)生了自動氧化，產生過氧化物并進而降解成揮發(fā)性的醛、酮、酸的復雜混合物第九張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.2 脂肪酸飽和脂肪酸 軟脂酸（16C）、硬脂酸（18C）不飽和脂肪酸 油酸 （含1個雙鍵）、亞油酸（含2個雙鍵） 、亞麻酸（含3個雙鍵） 、花生

5、四烯酸（含4個雙鍵）第十張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月14:0豆蔻酸；16:0 軟脂酸；18:0硬脂酸；18:1 D9C 油酸；18:2 D9C,12C 亞油酸；18:3 D9C,12C,15C 亞麻酸 ；20:4 D5C,8C,11C,14C 花生四烯酸；20:5 D5C,8C,11C,14C,17C 二十五碳五烯酸。5.2.1 脂肪酸的種類第十一張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.2.2 天然脂肪酸的結構特點大多數脂肪酸的碳原子數在1224之間，且均是偶數只有一個雙鍵的不飽和脂肪酸，一般為D9 ；若雙鍵數目多于1個，則有一個為D9 ，其他的雙鍵更遠離羧基，往往兩個雙鍵

6、之間相差一個亞甲基（CH2）雙鍵多為順式結構，少數為反式結構第十二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第十三張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.2.3 必需脂肪酸不能合成必須由膳食提供的脂肪酸 自身合成：油酸 18:1 D9C 軟油酸 16:1 D9C 不能合成：亞油酸 18:2 D9C,12C 亞麻酸 18:3 D9C,12C,15C 花生四烯酸 20:4 D5C,8C,11C,14C 二十五碳五烯酸 20:5 D5C,8C,11C,14C,17C 亞油酸（6PUFA）亞麻酸花生四烯酸亞麻酸（3PUFA）二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）第十四張，PPT共六十九

7、頁，創(chuàng)作于2022年6月第十五張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.3 磷脂生物膜的主要成分甘油磷脂（第一大類膜脂）鞘磷脂（第二大類膜脂） 鞘磷脂、鞘糖脂第十六張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.3.1 甘油磷脂甘油的兩個醇羥基與脂肪酸成酯，第三個醇羥基與磷酸成酯或磷酸再與其他含羥基的物質（如膽堿、乙醇胺、絲氨酸等醇類衍生物）結合成酯 第十七張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月非極性尾非極性尾極性頭第十八張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第十九張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.3.1 幾種重要的甘油磷脂磷脂酰膽堿（卵磷脂）與磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）細胞

8、膜中含量最豐富的脂類物質。 卵磷脂常是含不同脂肪酸（軟脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸等）的磷脂酰膽堿的混合物 膽堿的成分是一種季銨離子，堿性極強 腦磷脂分子中的脂肪酸與卵磷脂相似磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸、縮醛磷脂、二磷脂酰甘油（心磷脂）第二十張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十一張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.4 鞘脂類不含甘油而含鞘氨醇（sphingosine ）由一分子脂肪酸，一分子鞘氨醇或其衍生物，以及一分子極性頭基團組成植物和動物細胞膜的重要組分鞘磷脂類、腦苷脂類、神經節(jié)苷脂類糖鞘脂第二十二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 X為磷酸膽

9、堿稱為鞘磷脂（sphingmyelin） X為糖基稱為鞘糖脂（glycosphingolipid）第二十三張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.4.1 鞘磷脂類兩性分子由磷脂酰膽堿、鞘氨醇和兩條長的脂肪酸烴鏈構成的疏水尾巴組成鞘氨醇（Sphingosine）第二十四張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月神經酰胺（Ceramide）第二十五張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月神經酰胺磷酸膽堿第二十六張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十七張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.4.2 腦苷脂類含1個糖殘基的糖鞘脂神經酰胺的C1上的羥基與單糖分子以糖苷鍵結合糖基不

10、含唾液酸或硫酸屬中性鞘糖脂第二十八張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十九張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.4.3 神經節(jié)苷脂糖基部分含有唾液酸的鞘糖脂神經酰胺與結構復雜的寡糖結合而成糖基含硫酸的稱為硫酸鞘糖脂（硫苷脂）屬酸性鞘糖脂第三十張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十一張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.5 類固醇環(huán)戊烷多氫菲的衍生物，由于含有醇基故命名為類固醇不含脂肪酸游離型及固醇脂兩種形式性質由固醇骨架的取代基團以及碳碳鏈間飽和或不飽和的程度所決定第三十二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月環(huán)戊烷菲環(huán)戊烷多氫菲 甾核角甲基環(huán)戊烷多氫菲

11、 角甲基第三十三張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 膽固醇是血漿蛋白及其細胞膜的重要組分，由于其既疏水又親水，所以屬于兩性分子。 在相變溫度以上時，降低膜的流動性，在相變溫度以下時，保持了膜的流動性。第三十四張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 C3核有一取向的羥基，C17上有烴鏈第三十五張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十六張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月雄性激素維生素D可的松膽固醇第三十七張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月7-去氫膽固醇膽鈣化醇（維生素D3）1,25-二羥膽鈣化醇（1,25-二羥基維生素D3）第三十八張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2

12、022年6月5.6 生物膜第三十九張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.6.1 細胞中的膜系統細胞具有包被細胞的質膜，細胞器也有質膜，甚至在細菌、病毒的外面也有質膜電鏡下表現出大體相同的形態(tài)、厚度69nm左右的3片層結構生物膜：細胞膜（質膜）和各種內膜系統第四十張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月動物細胞的結構植物細胞的結構第四十一張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.6.2 膜的化學組成化學組成：脂類、蛋白質、糖和金屬離子，以及水分（占15.20%）生物膜的種類不同，膜的組分也有很大的差異，功能越復雜，蛋白質的比例越大第四十二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月錨

13、定膜蛋白內嵌蛋白糖脂膽固醇卵磷脂第四十三張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）膜脂 構成生物膜最基本的結構物質，包括磷脂、糖脂、固醇和其他脂類等，其中以磷脂為主要成分。 磷脂：主要為甘油磷酸二酯，分子具有親水的頭部和疏水的尾部，在膜的結構和功能的調節(jié)上有重要的作用 糖脂：動物細胞質膜幾乎都含有，含量約占外層膜脂的5%，大多都是鞘氨醇的衍生物親水基疏水基第四十四張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 固醇：高等植物主要為谷固醇和豆固醇，動物細胞膜的固醇多為膽固醇 膽固醇：分子具有兩親性特點，具有調節(jié)膜的流動性，增加膜的穩(wěn)定性以及降低水溶性韌質的通透性等作用第四十五張，PPT共六十九

14、頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）膜脂的多態(tài)性 當磷脂分散于水相時，可形成脂質體 脂質體：當磷脂分散于水相時，分子的疏水尾部趨向于聚在一起，避開水相，而親水頭部暴露在水相，形成具有雙分子層的封閉囊泡第四十六張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）膜蛋白 分為膜周邊蛋白和膜內在蛋白兩種。 膜周邊蛋白：約占膜蛋白的2030%，分布于雙層脂膜的外表層，通過靜電引力或范德華力與膜結合，與膜的結合比較疏松，容易分離出來，能溶于水 膜內在蛋白：約占膜蛋白的7080%，部分或全部嵌在雙層脂膜的疏水層中，不溶于水，靠疏水鍵與膜脂相結合，而且不容易分離，主要以-螺旋和-折疊形式存在，以-螺旋普遍第四十七張，

15、PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月跨膜蛋白第四十八張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 臨界膠束濃度第四十九張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）膜糖類 以糖蛋白（多）和糖脂（少）的形式存在，一般占質膜總量的210% ；在膜上的分布是不對稱的，大多處于細胞膜的外側；在信息傳遞和相互識別方面具有重要作用。第五十張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十一張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月5.6.3 生物膜的結構一種超分子復合體，脂質雙分子層是所有生物膜共有的結構特征不對稱性流動性第五十二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）不對稱性： 不同的膜脂在脂質

16、雙層呈不對稱分布 ，膜蛋白或鑲嵌在膜上或結合在膜的表面，膜上的寡糖鏈總是指向膜的胞外一側 不對稱性賦予了膜的作用具有方向性第五十三張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）流動性： 指膜脂和膜蛋白所作的各種形式的運動，主要由磷脂分子決定；隨溫度變化，脂質雙層呈液晶態(tài)或凝膠態(tài)；相變溫度與膜上脂肪酸烴鏈的長度和飽和程度有關凝膠態(tài)液晶態(tài)膜脂的相變第五十四張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月側向移動翻轉運動擺動全反式-偏轉構型異構化運動旋轉運動膜脂的幾種方式第五十五張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月相變側向運動翻轉膜蛋白的側向擴散膜蛋白的旋轉擴散-圍繞與膜平面相垂直的軸進行旋轉運動

17、第五十六張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月小鼠人細胞融合綠光膜蛋白抗體紅光膜蛋白抗體第五十七張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月37溫育42min 第五十八張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）流動鑲嵌模型 脂雙層模型 1899年Overton，1925年Gorter與Grendel 三夾板模型 1935年Daneilli 與Davson提出的 Robertson單位模型 流動鑲嵌模型 1972年由SJsinger和G.Nicolson提出的是目前為人們所廣泛接受的模型 ，強調了膜的流動性和膜蛋白分布的不對稱性。第五十九張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十張

18、，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質以及其他非脂組分 與Daneilli和Davson模型不同在于兩側的蛋白以折疊形式存在且不對稱分布第六十一張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十二張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月（4）生物膜的功能 物質傳遞作用第六十三張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 保護作用第六十四張，PPT共六十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 信息傳遞作用 細胞膜上有各種受體，能特異的結合激素等信號分子，一旦與激素結合，就可將信號跨膜傳向細胞內的酶系，產生特定的生理效應。 細胞識別作用 細胞有識別異己的能力，識別作用是發(fā)生在細胞表面的現象。 本質是細胞通過細胞膜上特定的膜受體與膜抗原與外來的信號物質特異結合。相同個體內的各組織器官都有相同的相容性抗原，可自相識別，不同組織由于相容性抗原不同而不能識別特定的膜受體和膜抗原都是糖蛋白或糖脂。第六十五張，PPT