第三章脂類和生物膜化學(xué)

第三章脂類和生物膜化學(xué)(Lipidsandmembranes)本章內(nèi)容：脂質(zhì)的概念、分類、功能三酰甘油磷脂類固醇類蠟生物膜膜生物工程定義脂肪酸的（實際或可能的）衍生物及其密切有關(guān)的物質(zhì)。脂類的共性：不溶于水，易溶于乙醚、氯仿、苯等非極性溶劑中。

分類（1）簡單脂質(zhì)：脂肪酸與醇類形成的酯。脂肪、蠟（2）復(fù)合脂質(zhì)：磷脂：甘油磷脂、鞘磷脂糖脂：甘油糖脂、鞘糖脂硫脂：（3）衍生脂質(zhì)：脂肪酸及其衍生物甘油、鞘氨醇、高級醇等固醇類萜類脂溶性維生素主要功能：機體代謝燃料和儲能形式；生物膜的重要組分；與細胞識別、種特異性、組織免疫等密切相關(guān)。具營養(yǎng)、代謝及調(diào)節(jié)功能；保護、保溫作用；一、三酰甘油

（triacylglycerols）1分子甘油和3分子脂肪酸結(jié)合成的酯，又稱脂肪。二酰甘油；單酰甘油；（一）種類：

1、按脂肪酸種類分：飽和脂肪酸構(gòu)成的酯；如：軟脂酸(16C)、硬脂酸(18C)。不飽和脂肪酸構(gòu)成的酯；如：油酸、亞油酸。必需脂肪酸essentialfattyacids不飽和脂肪酸中的亞油酸、亞麻酸，保持人體正常生長和健康所必需的，而且只能從食物中攝取。必需脂肪酸的主要生理作用

1、是細胞膜的重要成份。2、亞油酸是合成前列腺素的前體。3、與膽固醇的代謝有關(guān)。4、影響人的記憶力。脂肪酸的共性1、一般為偶數(shù)碳原子2、絕大多數(shù)不飽和脂肪酸中的雙鍵為順式3、不飽和脂肪酸雙鍵位置有一定的規(guī)律性4、動物的脂肪酸是直鏈的，所含雙鍵可多達6個；細菌中還含有支鏈的、羥基的和環(huán)丙基的脂肪酸；植物脂肪酸中有含炔基、環(huán)氧基、酮基等5、脂肪酸分子的碳鏈越長，熔點越高；不飽和脂肪酸的熔點比同等鏈長的飽和脂肪酸的熔點低反式脂肪酸反式脂肪酸又稱氫化脂肪酸，是正常的植物油加氫，其性質(zhì)類似于飽和脂肪酸。形成：天然脂肪酸主要是順型，當(dāng)被氫化的時候,構(gòu)型會發(fā)生變化，天然油脂中的順式脂肪酸的一部分轉(zhuǎn)化成反式脂肪酸。不飽和脂肪酸變成部分飽和,盡管保持原有的不飽和度。另外，油脂長時間高溫加熱，也會發(fā)生構(gòu)型變化，產(chǎn)生反式脂肪酸。優(yōu)點：反式脂肪酸比較穩(wěn)定，不易氧化變質(zhì)，便于保存。而且可讓食物更酥脆，不易變黑，賣相好。因此受到許多食品業(yè)者采用，一些須油炸、烘烤、酥制的食物例如炸雞、薯條、餅干、洋芋片、派餅、蘇打餅、微波加熱爆米花及人造奶油等都會使用。反式脂肪酸的名稱不一，一般都在商品包裝上標(biāo)注為“氫化植物油”、“植物起酥油”、“人造黃油”、“人造奶油”、“植物奶油”、“麥淇淋”、“起酥油”或“植脂末”，其中都可能含有反式脂肪酸。反式脂肪酸危害

第一，促進動脈硬化作用。研究人員經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)，含有豐富反式脂肪酸的脂肪表現(xiàn)出能促進動脈硬化作用。具體表現(xiàn)在反式脂肪酸在提高低密度脂蛋白膽固醇水平的程度與飽和脂肪酸相似；此外，反式脂肪酸會降低高密度脂蛋白膽固醇水平，這說明反式脂肪酸比飽和脂肪酸更有害。

第二，由于反式脂肪酸具有增加血液黏稠度和凝聚力的作用，從而極容易導(dǎo)致血栓形成。實驗證明，攝食占熱量6%%的反式脂肪酸人群的全血凝集程度比攝食占熱能2%%的反式脂肪酸人群有所增加，從而證明反式脂肪酸使人容易產(chǎn)生血栓。

第三，影響生長發(fā)育。由于反式脂肪酸能通過胎盤直接轉(zhuǎn)運給胎兒，因此，母乳喂養(yǎng)的嬰幼兒都會因其母親攝入人造黃油使嬰幼兒被動攝入反式脂肪酸。實驗證明，反式脂肪酸使胎兒和新生兒比成人更容易患上必需脂肪缺乏癥，從而影響生長發(fā)育；同時，反式脂肪酸能對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育產(chǎn)生不良影響，抑制前列腺素的合成，干擾嬰兒正常的生長發(fā)育。又一健康殺手2、按熔點分：常溫下為固態(tài)—脂；如：動物脂肪。常溫下為液態(tài)—油；如：大多數(shù)植物油。（二）性質(zhì)：1、水解和皂化皂化值：完全皂化1克油脂所需KOH的毫克數(shù)。

酸價（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)。2、氫化和碘化；碘值（不飽和鍵的多少）

100克油脂吸收碘的克數(shù)。3、氧化與酸敗天然油脂暴露在空氣中會發(fā)生自動氧化作用，發(fā)生酸臭和口味變苦的現(xiàn)象－酸敗。（三）功能：

能量儲存和膳食脂肪（四）應(yīng)用：溶劑；表面活性物質(zhì)：去垢劑、發(fā)酵工業(yè)消泡劑等。二、磷脂(phospholipids)(一)甘油磷脂類組成：

磷酸化的頭部

+

三碳的甘油骨架

+

兩條脂肪酸鏈?zhǔn)巧锬さ闹饕M分結(jié)構(gòu)：重要的磷脂：磷脂酰膽堿——

卵磷脂磷脂酰乙醇胺

——腦磷脂磷脂酰絲氨酸磷脂酰肌醇心磷脂性質(zhì)：1）脂溶性；2）分子中不飽和脂肪酸易氧化；3)雙親性乳化組成生物膜的主體結(jié)構(gòu)（二）鞘氨醇磷脂（鞘磷脂）鞘磷脂的基本骨架是鞘氨醇十八碳胺基二醇神經(jīng)酰胺鞘氨醇+脂肪酸酰胺鍵鞘磷脂的組成磷酸化的頭部（膽堿或乙醇胺），碳氫鏈一條來自鞘氨醇、另一條來源于脂肪酸。三、類固醇類主要功能：1）膜的組分；2）作為激素——起代謝調(diào)節(jié)作用；3）作為乳化劑——膽汁鹽的前體、幫助脂類的消化吸收；4）維生素的組分；5）有抗炎作用；環(huán)戊烷多氫菲為基本結(jié)構(gòu)：維生素D3的生成上一頁下一頁返回維生素D3的作用

參與鈣磷代謝促進成骨作用上一頁下一頁返回膽固醇睪酮雄性激素雌激素（一）膽固醇（二）類固醇類激素：1、腎上腺皮質(zhì)激素2、性激素四蠟高級一元醇與高級脂肪酸所成的酯.五、生物膜

（Biological

Membranes）

（一）膜功能：保護作用；物質(zhì)運輸；方式？信息傳遞；細胞識別。（二）膜組成與結(jié)構(gòu)：磷脂；糖脂；膽固醇組成。性質(zhì)具兩親性、不對稱性、流動性。1、膜脂（MembraneLipids）

主要由以下成分：2、膜蛋白（Membraneproteins）1）膜內(nèi)在蛋白：與脂雙層的疏水核心緊密相連；跨膜或不跨膜；在膜內(nèi)不對稱分布。內(nèi)在蛋白只能作旋轉(zhuǎn)和側(cè)向運動。

2）膜周邊蛋白：分布在膜內(nèi)或外表面。在膜內(nèi)表面，形成網(wǎng)狀的細胞骨架。3、膜糖類(MembraneCarbohydrates

）：覆蓋在膜外表面，有些可連在脂質(zhì)上如鞘糖脂，也可連在膜蛋白的多肽鏈上。功能:

起保護作用；細胞間的識別；維持膜的不對稱。

硫酸腦苷脂(三)生物膜結(jié)構(gòu)模型特點生物膜的結(jié)構(gòu)是流動鑲嵌模型（1972，SingerS.J）1、膜結(jié)構(gòu)的連續(xù)主體是極性的脂質(zhì)雙分子層，脂雙層中的脂類既是內(nèi)在蛋白的溶劑，也是物質(zhì)通透屏障；2、膜脂與特定的膜蛋白專一的相互作用，膜蛋白穿入膜的任一邊或跨膜完全伸展；3、脂雙分子層具有流動性，膜是不對稱的，膜蛋白可以做側(cè)向擴散，但一般不能從膜的一側(cè)翻轉(zhuǎn)到另一側(cè)；4、雙分子層中的脂質(zhì)分子之間或蛋白質(zhì)組分與脂質(zhì)之間無共價結(jié)合。物質(zhì)的跨膜運輸

被動運輸——簡單擴散

——易化擴散主動運輸——直接消耗A