第5章脂类和生物膜课件.ppt

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1、第5章脂类和生物膜第1页，此课件共41页哦第2页，此课件共41页哦第五章第五章 脂质和生物膜脂质和生物膜一、脂质一、脂质二、生物膜二、生物膜第3页，此课件共41页哦脂质的化学元素组成：脂质的化学元素组成：C.H.0.N.PC.H.0.N.P定义定义:脂质是生物体内一大类不溶于水而易溶于脂质是生物体内一大类不溶于水而易溶于非极性有机溶剂的有机化合物。非极性有机溶剂的有机化合物。化学本质化学本质:是脂肪酸和醇形成的酯类及其衍生物。是脂肪酸和醇形成的酯类及其衍生物。脂质脂质 醇醇 +脂肪酸脂肪酸碱水解碱水解一、脂质一、脂质第4页，此课件共41页哦脂质的生物功能脂质的生物功能l是机体代谢所需燃料的储存

2、形式、运输形式。是机体代谢所需燃料的储存形式、运输形式。l是构成生物膜的重要物质（磷脂双分子层）。是构成生物膜的重要物质（磷脂双分子层）。l有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。l与细胞识别，种特异性和组织免疫等有密切关系。与细胞识别，种特异性和组织免疫等有密切关系。一、脂质一、脂质第5页，此课件共41页哦单纯脂质单纯脂质:脂肪酸与甘油或长链醇形成的酯。脂肪酸与甘油或长链醇形成的酯。油脂油脂甘油三酯或三酰甘油（脂、油）甘油三酯或三酰甘油（脂、油）蜡蜡长链醇的脂肪酸酯长链醇的脂肪酸酯复合脂质复合脂质:除了脂肪酸与醇外，还含有其它除了脂肪酸与醇外，还含有其

3、它非脂类成分非脂类成分。磷脂磷脂:甘油磷脂类甘油磷脂类 (含甘油含甘油 磷酸磷酸 脂肪酸脂肪酸)鞘磷脂类鞘磷脂类 (含鞘氨醇含鞘氨醇 磷酸磷酸 脂肪酸脂肪酸)糖脂糖脂:甘油糖脂、鞘糖脂甘油糖脂、鞘糖脂衍生脂质：衍生脂质：单纯脂质和复合脂质的衍生物，具有脂质的一般单纯脂质和复合脂质的衍生物，具有脂质的一般性质，如高级脂肪酸、固醇、萜类等。性质，如高级脂肪酸、固醇、萜类等。分类：分类：一、脂质一、脂质第6页，此课件共41页哦（一）单脂三酰甘油（一）单脂三酰甘油酯键酯键一、脂质一、脂质第7页，此课件共41页哦物理性质物理性质颜色与气味：颜色与气味：无色、无味、无臭无色、无味、无臭溶解度：溶解度：不溶

4、于水，而溶于乙醇、乙醚、不溶于水，而溶于乙醇、乙醚、氯仿、表面活性剂等氯仿、表面活性剂等熔点：熔点：天然油脂没有固定的熔点，只有天然油脂没有固定的熔点，只有一个大概范围。脂肪的熔点由脂肪酸的一个大概范围。脂肪的熔点由脂肪酸的饱和性决定。饱和性决定。一、脂质一、脂质第8页，此课件共41页哦化学性质化学性质1、水解与皂化、水解与皂化三脂酰甘油三脂酰甘油能在酸、碱或脂酶的作用下水解为脂肪酸和能在酸、碱或脂酶的作用下水解为脂肪酸和甘油。甘油。如果在碱溶液中水解，产物之一是脂肪酸的盐类，如果在碱溶液中水解，产物之一是脂肪酸的盐类，俗称俗称皂皂；油脂的碱水解作用称为；油脂的碱水解作用称为皂化作用皂化作用。

5、皂化皂化1g油脂所需的油脂所需的KOHmg数称为数称为皂化值皂化值。皂化值是。皂化值是三酰甘油中脂肪酸平均链长即三酰甘油（三酰甘油中脂肪酸平均链长即三酰甘油（TG）平均相）平均相对分子量的量度对分子量的量度TGTG平均平均Mr=Mr=35610003561000皂化值皂化值一、脂质一、脂质第9页，此课件共41页哦2、加成反应与碘值、加成反应与碘值 油脂中的不饱和双键可以与油脂中的不饱和双键可以与H2和卤素等和卤素等发生加成反应发生加成反应，称为，称为氢化和卤化反应氢化和卤化反应。卤化反应中吸收卤素的量反应不饱和键卤化反应中吸收卤素的量反应不饱和键的多少。通常用的多少。通常用碘值碘值表示不饱和度

6、。表示不饱和度。碘值：碘值：100g油脂卤化吸收碘的克数。油脂卤化吸收碘的克数。一、脂质一、脂质第10页，此课件共41页哦3、酸败与自动氧化、酸败与自动氧化 油脂长期暴露在空气中会产生酸臭味，油脂长期暴露在空气中会产生酸臭味，这种现象称为这种现象称为酸败酸败。原因原因是油脂受空气和光照作用，部分发是油脂受空气和光照作用，部分发生分解，不饱和脂肪酸被氧化成为醛或生分解，不饱和脂肪酸被氧化成为醛或酮以及羧酸，产生酸臭味。酮以及羧酸，产生酸臭味。（自动氧化）（自动氧化）酸值：酸值：KOH（mg）/油脂（油脂（g）一、脂质一、脂质第11页，此课件共41页哦长的碳氢链，长的碳氢链，其一端有一个羧基其一端

7、有一个羧基CHCH3 3(CH(CH2 2)n nCOOHCOOH脂肪酸的区别主要在于：脂肪酸的区别主要在于：碳氢链的长度、饱和碳氢链的长度、饱和与否、双键的数目和位置与否、双键的数目和位置脂肪酸的表示法：脂肪酸的表示法：简写法简写法（二）（二）脂肪酸脂肪酸一、脂质一、脂质花生酸（二十碳酸）花生酸（二十碳酸）/20：0油酸（油酸（18碳一烯酸碳一烯酸9）/18:19第12页，此课件共41页哦饱和脂肪酸：饱和脂肪酸：硬脂酸、软脂酸、花生酸硬脂酸、软脂酸、花生酸不饱和脂肪酸：不饱和脂肪酸：油酸、亚油酸、亚麻酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸花生四烯酸一、脂质一、脂质脂肪酸的分类脂肪酸的分类第13

8、页，此课件共41页哦天然脂肪酸天然脂肪酸碳原子数在碳原子数在12-2412-24之间，且几乎都是偶数之间，且几乎都是偶数 。单不饱和脂肪酸的双键位置单不饱和脂肪酸的双键位置一般在第一般在第9-109-10个个C C原子；若原子；若双键数目多于双键数目多于1 1个，另外的双键更远离羧基，两个双键之个，另外的双键更远离羧基，两个双键之间一般隔着一个亚甲基。间一般隔着一个亚甲基。不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸大多为顺式结构。大多为顺式结构。天然脂肪酸的结构特点天然脂肪酸的结构特点一、脂质一、脂质第14页，此课件共41页哦人体及哺乳动物不能向脂肪酸引入超过人体及哺乳动物不能向脂肪酸引入超过99的双键，因而不

9、能合成亚油酸和亚的双键，因而不能合成亚油酸和亚麻酸。因为这两种脂肪酸对人体功能是麻酸。因为这两种脂肪酸对人体功能是必不可少的，但必须由膳食提供，因此必不可少的，但必须由膳食提供，因此被称为必需脂肪酸。被称为必需脂肪酸。必需脂肪酸必需脂肪酸一、脂质一、脂质第15页，此课件共41页哦（三）磷脂（三）磷脂一、脂质一、脂质磷脂磷脂是重要的两亲物质，它们是生物膜的重要是重要的两亲物质，它们是生物膜的重要组分、乳化剂和表面活性剂。组分、乳化剂和表面活性剂。磷脂有两类：磷脂有两类：甘油磷脂和鞘磷脂。甘油磷脂和鞘磷脂。第16页，此课件共41页哦磷脂酶磷脂酶A1A1和和A2A2分别特异地分别特异地催化甘油磷脂中

10、催化甘油磷脂中C-1C-1和和C-2C-2位位置酯键的水解。由磷脂酶置酯键的水解。由磷脂酶A A作用产生的高浓度的溶血作用产生的高浓度的溶血磷脂可能会破坏细胞膜导磷脂可能会破坏细胞膜导致溶血而危及生命；致溶血而危及生命；磷脂酶磷脂酶C C和和D D，磷脂酶磷脂酶C C催化催化甘油和磷酸之间的键的水甘油和磷酸之间的键的水解，释放出二脂酰甘油，解，释放出二脂酰甘油，磷脂酶磷脂酶D D催化甘油磷脂水解催化甘油磷脂水解生成磷脂酸。生成磷脂酸。一、脂质一、脂质第17页，此课件共41页哦极性端极性端非极性端非极性端一、脂质一、脂质第18页，此课件共41页哦一、脂质一、脂质第19页，此课件共41页哦一、脂质

11、一、脂质第20页，此课件共41页哦磷脂酰胆碱（磷脂酰胆碱（PCPC）卵磷脂卵磷脂 结构：结构：甘油甘油 磷酸磷酸 脂肪酸脂肪酸 胆碱胆碱一、脂质一、脂质第21页，此课件共41页哦脑磷脂脑磷脂一、脂质一、脂质第22页，此课件共41页哦l由由1 1分分子子脂脂肪肪酸酸，1 1分分子子鞘鞘氨氨醇醇或或其其衍衍生生物物，以及以及1 1分子极性头基团组成。分子极性头基团组成。l是构成双层脂膜的结构物质。是构成双层脂膜的结构物质。l主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。一、脂质一、脂质鞘脂类鞘脂类第23页，此课件共41页哦鞘磷脂鞘磷脂鞘脂鞘脂的结构骨架是鞘氨醇，的结构骨架是鞘

12、氨醇，它是一个无分支的它是一个无分支的C18醇，醇，在在C4和和C5之间有一反式之间有一反式双键。双键。神经酰胺神经酰胺由一个通过酰由一个通过酰胺键与鞘氨醇的胺键与鞘氨醇的C2氨基氨基连接的脂肪酸构成。是所连接的脂肪酸构成。是所有鞘磷脂代谢的前体。有鞘磷脂代谢的前体。一、脂质一、脂质第24页，此课件共41页哦鞘磷脂鞘磷脂是两性分子，与是两性分子，与磷脂酰胆碱很相似，因磷脂酰胆碱很相似，因为二者都含有胆碱、磷为二者都含有胆碱、磷酸和两个长的疏水尾巴。酸和两个长的疏水尾巴。鞘磷脂鞘磷脂存在于大多数存在于大多数哺乳动物细胞的质膜哺乳动物细胞的质膜内，是包围着某些神内，是包围着某些神经细胞的髓鞘的主要

13、经细胞的髓鞘的主要成分成分。一、脂质一、脂质第25页，此课件共41页哦脑苷脂类脑苷脂类葡萄糖或半乳糖葡萄糖或半乳糖-鞘氨醇鞘氨醇-脂肪酸脂肪酸糖苷键糖苷键酰胺键酰胺键一、脂质一、脂质第26页，此课件共41页哦神经节苷脂神经节苷脂半乳糖半乳糖-N-N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺-半乳糖半乳糖-葡萄糖葡萄糖-鞘氨醇鞘氨醇 唾液酸唾液酸 脂肪酸脂肪酸神经酰胺神经酰胺是中枢神经系统某些神经元膜的特性脂组分，可能是中枢神经系统某些神经元膜的特性脂组分，可能与通过神经元的神经冲动传递有关。与通过神经元的神经冲动传递有关。一、脂质一、脂质第27页，此课件共41页哦类固类固 醇醇一、脂质一、脂质类固醇类固醇是环

14、戊烷多氢菲的衍生物，是真核生物中是环戊烷多氢菲的衍生物，是真核生物中常见的第三类膜脂。常见的第三类膜脂。第28页，此课件共41页哦植物固醇（麦角固醇）植物固醇（麦角固醇）一、脂质一、脂质动物固醇（胆固醇动物固醇（胆固醇）第29页，此课件共41页哦固醇类物质的生物学意义：固醇类物质的生物学意义：1.1.麦角固醇可变为维生素麦角固醇可变为维生素D D2 22.2.动物固醇有以下功用动物固醇有以下功用7 7脱氢胆固醇脱氢胆固醇VitDVitD3 3胆固醇与某些疾病有关胆固醇与某些疾病有关:胆结石胆结石 动脉硬化动脉硬化一、脂质一、脂质紫外光紫外光第30页，此课件共41页哦 生物膜生物膜是构成细胞所有

15、膜的总称，包括围是构成细胞所有膜的总称，包括围在细胞质外围的质膜和细胞器的内膜系统。在细胞质外围的质膜和细胞器的内膜系统。包括质膜、细胞核膜、线粒体膜等。包括质膜、细胞核膜、线粒体膜等。外周膜外周膜内膜系统内膜系统二、生物膜二、生物膜第31页，此课件共41页哦生物膜的功能生物膜的功能物质传递作用物质传递作用保护作用保护作用信息传递作用信息传递作用细胞识别作用细胞识别作用能量转换作用（线粒体与叶绿体类囊体膜）能量转换作用（线粒体与叶绿体类囊体膜）蛋白质合成与运输（糙面内质网膜）蛋白质合成与运输（糙面内质网膜）内部运输（高尔基体膜）内部运输（高尔基体膜）核质分开（核膜）核质分开（核膜）二、生物膜二

16、、生物膜第32页，此课件共41页哦二、生物膜二、生物膜第33页，此课件共41页哦生物膜的化学组成生物膜的化学组成膜脂：膜脂：主要是磷脂、固醇和鞘脂。当磷脂主要是磷脂、固醇和鞘脂。当磷脂分散于水相时，可形成脂质体。分散于水相时，可形成脂质体。膜蛋白膜蛋白膜糖类膜糖类二、生物膜二、生物膜第34页，此课件共41页哦生物膜的结构生物膜的结构1、膜组份的不对称分布性、膜组份的不对称分布性2、生物膜的流动性、生物膜的流动性第35页，此课件共41页哦膜组分的不对称分布性膜组分的不对称分布性脂脂在生物膜的内层和外层分布呈不对称性。以人红细胞在生物膜的内层和外层分布呈不对称性。以人红细胞质膜为例，鞘磷脂和磷脂酰

17、胆碱占了外膜总脂含量的质膜为例，鞘磷脂和磷脂酰胆碱占了外膜总脂含量的80%以上；而在内膜上，占优势的是磷脂酰乙醇胺和以上；而在内膜上，占优势的是磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸。磷脂酰丝氨酸。第36页，此课件共41页哦膜蛋白膜蛋白在膜两侧的分布也是不对称的。有在膜两侧的分布也是不对称的。有的蛋白质镶嵌在脂双层表面，有的则部的蛋白质镶嵌在脂双层表面，有的则部分或全部嵌入其内部，有的则横跨整个分或全部嵌入其内部，有的则横跨整个膜。膜。第37页，此课件共41页哦生物膜的流动性生物膜的流动性组成生物膜的脂和蛋白处于快速的运动组成生物膜的脂和蛋白处于快速的运动之中。之中。一个典型蛋白质分子在生物膜上的侧向一个

18、典型蛋白质分子在生物膜上的侧向扩散速率约为扩散速率约为m/min；而磷脂的侧向扩；而磷脂的侧向扩散速率约为散速率约为m/s。与侧向扩散相反，脂质（或蛋白质）从与侧向扩散相反，脂质（或蛋白质）从膜的一面翻转到另一面的速率非常缓慢。膜的一面翻转到另一面的速率非常缓慢。第38页，此课件共41页哦通过细胞膜融合实验证明生物膜运动性通过细胞膜融合实验证明生物膜运动性的示意图的示意图带有特异性蛋白和不同荧光标带有特异性蛋白和不同荧光标记的不同细胞记的不同细胞融合初期融合初期37C37C保温保温40min40min后后第39页，此课件共41页哦膜的模型膜的模型双层脂分子构成（双层脂分子构成（E.Gorter,F.Grendel,1925)三明治式结构模型三明治式结构模型(H.Davson,J.F.Danielli,1935)单位膜模型单位膜模型(J.D.Robertson,1959)流动镶嵌模型流动镶嵌模型(S.J.Singer,G.Nicolson.1972)二、生物膜二、生物膜第40页，此课件共41页哦锚定膜蛋白锚定膜蛋白内嵌蛋白内嵌蛋白糖脂糖脂胆固醇胆固醇卵磷脂卵磷脂二、生物膜二、生物膜第41页，此课件共41页哦