脂質(zhì)和生物膜課件

第4章脂質(zhì)和生物膜教學(xué)目的：1.掌握脂類化合物的概念、主要類別、分布和生理功能。2.掌握生物膜的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)模型和功能。教學(xué)重點：油脂及脂肪酸的結(jié)構(gòu)特點。1脂類是生物體內(nèi)所有能溶于有機溶劑的多種化合物的總稱。在化學(xué)結(jié)構(gòu)上不屬于一類化合物，只因其溶解性質(zhì)相似，都不溶于水而溶于有機溶劑，并且在代謝和生理功能上存在著密切的聯(lián)系。脂類化合物有如下共性：都是由生物體產(chǎn)生，并能被生物體所利用；在分子組成上大多是脂肪酸與醇所組成的酯，有些不含脂肪酸的脂類化合物是異戊二烯的聚合物；有些脂類分子具有親水的極性端和疏水的脂鏈結(jié)構(gòu)。21油脂的分布及生物學(xué)功能一油脂油脂廣泛地存在于動植物、微生物體內(nèi)，是生物體的重要成分，以結(jié)構(gòu)脂肪和貯存脂肪這兩種形式存在。結(jié)構(gòu)脂肪處于細胞內(nèi)，是構(gòu)成原生質(zhì)體的組成成分；貯存脂肪主要存在于脂肪組織或脂肪細胞中。高等動物體內(nèi)的脂肪主要存在于皮下結(jié)締組織、大網(wǎng)膜、腸系膜等，起潤滑、防震、防寒的作用，并通過分解為機體提供能量。植物體內(nèi)的油脂主要存在于果實和種子中。有些微生脂肪的含量較高。3天然脂肪酸的共同規(guī)律：都是偶數(shù)碳原子，多為14~20個，常見16~18個。在動物乳脂中存在12碳以下的飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸一般為順式(cis)結(jié)構(gòu)，少數(shù)為反式(trans)。不飽和脂肪酸的第1個雙鍵大多在第9和第10位碳原子之間。很少有共軛雙鍵。動物脂肪中含飽和脂肪酸較多。5油酸(Cis)18∶1亞油酸(Cis)18∶2亞麻酸(Cis)18∶3花生四烯酸(Cis)20∶463油脂的性質(zhì)①物理性質(zhì)脂肪一般不溶于水，而溶于乙醚，丙酮、氯仿、石油醚、四氯化碳等有溶劑中。在室溫下呈液態(tài)者稱為油，呈固態(tài)者稱為脂。前者含不飽和脂肪酸和短鏈脂肪酸較多，后者含飽和脂肪酸多。油脂在乳化劑的作用下，能形成穩(wěn)定的乳狀液。7水解1克油脂所需KOH的毫克數(shù)稱為該油脂的皂化值。油脂中脂?；肿恿吭叫。瑒t每克油脂水解所需KOH的毫克數(shù)越大，即皂化值越大。所以測定油脂的皂化值，可衡量該油脂的平均分子量。油脂的平均分子量=9油脂分子中的不飽和脂肪酸的雙鍵在適當(dāng)條件下，可與氫或鹵素起加成反應(yīng)，分別稱為氫化作用和鹵化作用。加成的結(jié)果使不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡椭舅?。氫化作用常用于油脂的硬化。人造奶油是將精煉棉子油適當(dāng)氫化而成的。加成作用：10在油脂的鹵化作用中，100克油脂能吸收碘的克數(shù)稱為該油脂的碘值。根據(jù)碘值，可知道油脂的脂肪酸的不飽和程度，碘值越大，不飽和程度越高。碘值大于130的油脂稱為干性油，在100~130時為半干性油，小于100時為非干性油。11二磷脂磷脂是含磷酸的脂質(zhì)，是構(gòu)成生物膜的重要成分。根據(jù)磷脂分子中所含醇的不同，將磷脂分為甘油磷脂和神經(jīng)鞘磷脂。1甘油磷脂甘油磷脂是一類含有甘油的磷脂，其C1羥基與飽和脂肪酸酯化，C2羥基與不飽和脂肪酸酯化，C3羥基通過磷酸酯鍵與磷酸連接，磷酸通過酯鍵與含氮堿基或非含氮物連接構(gòu)成各種磷脂。13甘油磷脂的結(jié)構(gòu)通式：14a-卵磷脂15a-磷脂酰絲氨酸17心磷脂18神經(jīng)鞘氨醇磷脂的結(jié)構(gòu)通式：脂?；拾贝蓟柞；憠A基或膽胺基2神經(jīng)鞘磷脂19膽固醇1動物固醇動物固醇包括膽固醇、膽固醇酯、7-脫氫膽固醇和糞固醇。動物細胞和組織中都含有膽固醇，其結(jié)構(gòu)如下：21膽固醇是生物膜的結(jié)構(gòu)成分，與血漿脂蛋白合成及脂質(zhì)代謝有關(guān)，是合成多種激素的原料。7-脫氫膽固醇與膽固醇相比，在B環(huán)的C7-C8位多一個雙鍵，經(jīng)紫外線照射后可轉(zhuǎn)變?yōu)閂D3。糞固醇是膽固醇經(jīng)腸道微生物作用轉(zhuǎn)變形成的，與膽固醇相比，在C3-C4間沒有雙鍵。222植物固醇植物固醇為植物細胞組分，不能被人體腸道吸收，其結(jié)構(gòu)與膽固醇相似。谷固醇豆固醇23(1)萜類萜類是異戊二烯的衍生物，如葉綠醇、VA、VK等。

(2)蠟蠟是由高級一元醇與高級脂肪酸形成的酯，可分為動物蠟和植物蠟。

(3)糖脂糖脂是含有糖成分的結(jié)合脂質(zhì)，包括鞘糖脂和甘油糖脂。4萜類和其他的酯類25四生物膜化學(xué)所有細胞原生質(zhì)團的外面都有一層由脂類和蛋白質(zhì)為主要成分組成的薄膜，將內(nèi)含物與外界環(huán)境隔開，這層膜稱為細胞膜。真核細胞除細胞膜外，還有廣泛的內(nèi)膜系統(tǒng)，將細胞原生質(zhì)分隔成許多特殊的區(qū)域，組成具有各種特定功能的細胞器，如細胞核、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、過氧化物酶體、葉綠體、液泡等，構(gòu)成這些細胞器的膜稱為胞內(nèi)膜，細胞膜和胞內(nèi)膜統(tǒng)稱為生物膜。細胞膜及這些膜性細胞器都屬于細胞的膜結(jié)構(gòu)。262生物膜的結(jié)構(gòu)模型Singer和Nicolson(1972)的生物膜“流體鑲嵌”模型:脂質(zhì)分子呈雙分子層排列，脂雙層既是內(nèi)在蛋白的溶劑，又是物質(zhì)通透的屏障。在生理條件下，膜脂處于流動狀態(tài)，脂肪酸的組成可調(diào)節(jié)流動性。外周蛋白分子表面的極性R基，通過靜電與膜脂的極性頭部親合附著于膜兩側(cè)表面。內(nèi)在蛋白以不同深度鑲嵌在脂雙層中，有的貫穿整個膜，其分子中的疏水結(jié)構(gòu)域埋在脂雙層中心，親水結(jié)構(gòu)域朝向膜的表面。膜蛋白在脂雙層中可自由地側(cè)向擴散，但不能從膜的一側(cè)翻轉(zhuǎn)到另一側(cè)。29Singer和Nicolson(1972)提出的“流動鑲嵌”模型303生物膜的功能生物膜在生物的生命活動中擔(dān)負著多種重要的生理功能，如物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信號傳遞等。生物膜對物質(zhì)的通透有高度的選擇性，擔(dān)負著活細胞與環(huán)境進行物質(zhì)交換的功能，從環(huán)境中吸收并富集有用的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物，使細胞內(nèi)pH及各種離子濃度維持在需要的狹窄范圍內(nèi)。31提

要脂類是生物體內(nèi)所有能溶于有機溶劑的多種化合物的總稱。在化學(xué)結(jié)構(gòu)上不屬于一類化合物，在代謝和生理功能上存在著密切的聯(lián)系。脂類化合物的共性：都是由生物體產(chǎn)生，并能被生物體所利用；在分子組成上大多是脂肪酸與醇所組成的酯，有些不含脂肪酸的脂類化合物是異戊二烯的聚合物；有些脂類分子具有親水的極性端和疏水的脂鏈結(jié)構(gòu)。32天然脂肪酸的共同規(guī)律：都是偶數(shù)碳原子,多為14~20個,常見16~18個。在動物乳脂中存在12碳以下的飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸一般為順式(cis)結(jié)構(gòu),少數(shù)為反式(trans)。不飽和脂肪酸的1個雙鍵大多在第9和第10位碳原子之間。很少有共軛雙鍵。動物脂肪中含飽和脂肪酸較多。33生物膜主要是由膜脂質(zhì)、膜蛋白、糖類組成。生物膜的“流體鑲嵌”模型要點