天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜

第一節(jié)脂類1

脂類單脂復(fù)脂脂肪甘油脂肪酸磷脂糖脂固醇類腦苷磷脂神經(jīng)節(jié)苷脂飽和脂肪酸不飽和脂肪酸甘油磷脂鞘氨醇磷脂天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第1頁第一節(jié)脂類2

一、脂肪二、磷脂三、固醇類

天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第2頁一、脂肪

1.結(jié)構(gòu)：

2.性質(zhì)：天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第3頁1.結(jié)構(gòu)1

中性脂肪或甘油三脂是一分子甘油和三分子脂肪酸結(jié)合而成。脂肪酸又分為飽和脂肪酸(碳鏈完全為H所飽和),即不含雙鍵,如軟脂酸、硬脂酸;不飽和脂肪酸(碳鏈含有不飽和雙鍵),如油酸（一個雙鍵）、亞油酸（兩個雙鍵）、花生四烯酸（含四個雙鍵

）。天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第4頁脂肪酸1脂肪酸21.結(jié)構(gòu)2（甘油三酯）H2O二酯酰甘油甘油（丙三醇）H2O單酯酰甘油三酯酰甘油天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第5頁1.結(jié)構(gòu)3（甘油三酯結(jié)構(gòu)通式）天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第6頁1.結(jié)構(gòu)4（組成常見油脂主要脂肪酸1）必需脂肪酸天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第7頁軟脂酸（十六烷酸）1.結(jié)構(gòu)4（組成常見油脂主要脂肪酸2）天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第8頁硬脂酸（十八烷酸）1.結(jié)構(gòu)4（組成常見油脂主要脂肪酸3）天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第9頁油酸（十八烯酸）1.結(jié)構(gòu)4（組成常見油脂主要脂肪酸4）天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第10頁2.性質(zhì)1（總）

（1）溶解性（2）皂化作用（3）乳化作用（4）自動氧化天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第11頁2.性質(zhì)2（（1）溶解性）

三酰甘油不溶于水,可溶于乙醚、丙酮、氯仿等非極性溶劑。二酰甘油因有游離羥基，可成微?；蛭F(tuán)。天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第12頁2.性質(zhì)2（（2）皂化作用）

C3H5(OCOR)3+3H20→3RCOOH+C3H5(OH)3

脂肪

脂肪酸

甘油RCOOH+NaOH→RCOONa+H20脂肪酸

肥皂

天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第13頁2.性質(zhì)1（（3）乳化作用）

油脂即使不溶于水，但在乳化劑作用下，變成很細(xì)小顆粒，均勻分散在水里而形成穩(wěn)定乳狀液，叫乳化作用。日常生活中肥皂去污就是經(jīng)典乳化作用。天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第14頁2.性質(zhì)1（（4）自動氧化）

油脂在空氣中暴露過久，就會產(chǎn)生一個難聞氣味，這種現(xiàn)象為油脂酸敗。酸敗化學(xué)本質(zhì)首先是油脂中不飽和脂肪酸雙鏈在空氣中氧氧化作用下，成為過氧化物,過氧化物繼續(xù)分解生成有臭味低級醛、酮等衍生物。天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第15頁二、磷脂1

1．概念：是指分子中含磷酸復(fù)合脂。

2．分類：（1）甘油磷脂（2）鞘氨醇磷脂天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第16頁2分類1((1)．甘油磷脂)

①形成：甘油第三個羥基被磷酸所酯化，其它兩個被脂肪酸酯化。②特點：含有極性頭部和非極性尾部,所以，這類化合物又稱為兩性脂類或極性脂類，是組成生物膜結(jié)構(gòu)基本特征之一。③舉例:磷脂酰膽鹼（卵磷脂）、磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）。

天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第17頁（1）甘油磷脂1X極性頭—易溶于水非極性尾—不易溶于水天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第18頁（1）甘油磷脂3（卵磷脂[磷脂酰膽堿]1）CH2OCCHCH2OOCR1R2OOPOOHOXX前體為膽堿：HO-CH2CH2N+(CH3)3即X=CH2CH2N+(CH3)3天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第19頁（1）甘油磷脂4（腦磷脂[磷脂酰乙醇胺]）X前體為膽胺

：HO-CH2CH2-NH3+即X=CH2CH2-NH3+CH2OCCHCH2OOCR1R2OOPOOHOX天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第20頁（1）甘油磷脂3（卵磷脂[磷脂酰膽堿]2）天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第21頁（1）甘油磷脂2（組成生物膜1）微團(tuán)天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第22頁（1）甘油磷脂2（組成生物膜2）脂質(zhì)體天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第23頁（1）甘油磷脂2（組成生物膜3）雙分子層天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第24頁(2)．鞘氨醇磷脂1

①作用：植物和動物細(xì)胞膜主要組分。

②分布：在神經(jīng)組織和腦內(nèi)含量較高。

③特點：鞘脂類也含有一個極性頭和兩個非極性尾，但不含有甘油。它們是由一分子脂肪酸、一分子鞘氨醇或其衍生物以及一分子極性頭醇組成。天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第25頁(2)．鞘氨醇磷脂2④代表物：（1）鞘磷脂類：這類鞘脂類最簡單，但在高等動物組織中含量最豐富。它們極性頭是磷酰膽堿或磷酰乙醇胺。（2）腦苷脂類：是糖脂一個。糖脂是一類含有普通脂類溶解性質(zhì)含糖脂質(zhì)

。而腦苷脂類包含在結(jié)合脂類糖脂中，不含有磷。因為極性頭不帶電荷故呈中性。這類化合物含有一個或多個糖單位故常被稱為糖鞘脂。如半乳糖腦苷脂含有D-半乳糖作為極性頭基因，存在于腦細(xì)胞膜中。天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第26頁（2）鞘氨醇磷脂3（神經(jīng)鞘磷脂）鞘氨醇磷酰膽堿天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第27頁（2）鞘氨醇磷脂4（腦苷脂）鞘氨醇葡萄糖腦苷天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第28頁三、固醇類1

結(jié)構(gòu)：環(huán)戊烷多氫菲衍生物。

2.特點：兩性分子。

3.舉例：膽固醇、膽酸、麥角固醇等。天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第29頁三、固醇類2環(huán)戊烷多氫菲一元醇及其衍生物+菲環(huán)戊烷環(huán)戊烷多氫菲天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第30頁三、固醇類3（膽固醇1）天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第31頁三、固醇類3（膽固醇2）極性頭非極性尾天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第32頁三、固醇類4（類型）雄性激素皮質(zhì)激素（可松）維生素D膽固醇天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第33頁第二節(jié)生物膜

一、膜化學(xué)組成

二、膜結(jié)構(gòu)三、膜功效

天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第34頁線粒體細(xì)胞核細(xì)胞膜動物細(xì)胞天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第35頁細(xì)胞膜葉綠體膜線粒體膜液泡膜核膜植物細(xì)胞天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第36頁葉綠體天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第37頁線粒體天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第38頁細(xì)胞核天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第39頁一、膜化學(xué)組成

1．膜脂2．膜蛋白3．膜糖類天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第40頁1．膜脂

生物膜脂類主要包含磷脂、固醇及其它脂類。其中包含磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇以及神經(jīng)鞘磷脂等。天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第41頁2．膜蛋白1（分類）

（1）外周蛋白：分布于膜外表，經(jīng)過靜電作用及離子鍵作用等較弱非共價鍵與膜外表相結(jié)合。

（2）內(nèi)嵌蛋白：水不溶性，分布在磷脂脂雙分子層中，有時橫跨全膜或者以多酶復(fù)合物形式由內(nèi)嵌蛋白和外周蛋白結(jié)合，或者以疏水和親水兩部分分別與磷脂疏水和親水兩部分結(jié)合。天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第42頁2．膜蛋白2（作用）

膜蛋白對物質(zhì)代謝（酶蛋白）、物質(zhì)傳送、細(xì)胞運動、信息接收與傳遞、支持與保護(hù)都有主要含義。

天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第43頁3．膜糖類

主要是以糖蛋白和糖脂形式存在。在細(xì)胞質(zhì)膜表面分布較多，普通占質(zhì)膜總量2—10%左右。與膜蛋白質(zhì)和膜脂結(jié)合糖類主要有中性糖、氨基糖和唾液酸。糖蛋白和糖脂與細(xì)胞抗原結(jié)構(gòu)、受體、細(xì)胞免疫反應(yīng)、細(xì)胞識別、血型及細(xì)胞癌變等都有親密關(guān)系。天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第44頁二．膜結(jié)構(gòu)1

1.主體是極性脂質(zhì)雙分子層。2.脂質(zhì)雙分子含有流動性。3.內(nèi)嵌蛋白可“溶解”于雙分子層中心疏水部分中。4.外周蛋白可與脂質(zhì)雙分子層極性頭部連接。5.脂質(zhì)分子間或蛋白質(zhì)與脂質(zhì)間無共價結(jié)合。6.膜蛋白移動。

流體鑲嵌模型特點：天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第45頁二．膜結(jié)構(gòu)2（結(jié)構(gòu)模型）流動鑲嵌模型極性頭非極性尾蛋白質(zhì)磷脂（7成）、膽固醇（3成）、鞘脂天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第46頁二．膜結(jié)構(gòu)3（示例2）天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第47頁二．膜結(jié)構(gòu)3（示例1）天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第48頁三、膜功效1（總）

1．參加酶反應(yīng)

2．傳遞物質(zhì)、離子

3．組成跨膜電位差

4．識別一些分子信號天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第49頁三、膜功效2（[1]參加酶反應(yīng)1）絕大多數(shù)膜含有酶，有酶作用于膜外底物，而另一些酶能夠作用于膜分隔區(qū)域內(nèi)底物。

天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第50頁膜使功效出現(xiàn)分化，如：核膜—形成核孔線粒體內(nèi)膜面積擴(kuò)大三、膜功效2（[1]參加酶反應(yīng)2）天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第51頁三、膜功效2（[2]傳遞物質(zhì)1）雙層脂質(zhì)分子是生物膜基本骨架，不帶電荷脂溶性物質(zhì)較易經(jīng)過，大多數(shù)膜含有專一性傳遞載體、酶系或通道，可使一些親水性物質(zhì)或離子經(jīng)過生物膜。膜傳遞作用能調(diào)整物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞流量，從而維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定狀態(tài)。

天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第52頁槽蛋白非脂溶性物質(zhì)（營養(yǎng)物、廢物、神經(jīng)遞質(zhì)、激素）由槽蛋白形成通道進(jìn)入，或與穿膜蛋白結(jié)合，選擇性進(jìn)入膜內(nèi)運輸通道三、膜功效2（[2]傳遞物質(zhì)2）天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第53頁三、膜功效2（[2]傳遞物質(zhì)3）天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第54頁三、膜功效2（組成跨膜電位差）細(xì)胞膜含有荷電表面基團(tuán)，可組成跨膜電位差。這一性質(zhì)對神經(jīng)細(xì)胞傳導(dǎo)功效十分主要。細(xì)胞膜還含有自我封閉特點，細(xì)胞若被刺破或機械損傷，細(xì)胞膜能夠快速自動封閉。天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第55頁三、膜功效2（[3]識別信號分子1）膜外層表面含有特異識別部位。如：動物細(xì)胞膜外層表面含有識別同種細(xì)胞部位，能在組織結(jié)構(gòu)正常發(fā)育過程中促進(jìn)同種細(xì)胞有規(guī)則締合。細(xì)胞表面還含有受體部位，這一部位能特異地結(jié)合激素分子，一但這些受體部位與激素結(jié)合，就可將信號傳向細(xì)胞內(nèi)酶，調(diào)整其活力。天津大學(xué)生物化學(xué)脂類與生物膜第56頁抗體蛋白數(shù)條α螺旋組成通道識別