脂质与生物膜上.ppt

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1、脂质与生物膜上现在学习的是第1页，共35页第一第一节脂脂质概述概述(Lipids)一、脂一、脂质的概念的概念n是是一一类不不溶溶或或微微溶溶于于水水而而易易溶溶于于乙乙醚、氯仿仿、苯苯等等非非极极性性有机溶有机溶剂的生物有机分子。的生物有机分子。n一般是由醇和脂肪酸形成的一般是由醇和脂肪酸形成的酯类及其衍生物。及其衍生物。n脂肪酸：多数是脂肪酸：多数是4 4碳以上的碳以上的长链一元一元羧酸。酸。醇：甘油、鞘氨醇、高醇：甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇；一元醇和固醇；n脂脂质的的元元素素包包括括：主主要要是是碳碳、氢、氧氧，有有的的还含含有有氮氮、磷磷、硫。硫。现在学习的是第2页，共35页二、脂二

2、、脂质的分的分类按照化学按照化学组成分成分类：（1 1）简单脂脂质（simplelipid)：脂肪酸与醇脂肪酸与醇类形成的形成的酯。有甘油三有甘油三酯、蜡、蜡（2 2）复合脂）复合脂质（compoundlipid）：除含有脂肪酸和醇外，：除含有脂肪酸和醇外，还含有其它非脂成分。按非脂成分的不同分含有其它非脂成分。按非脂成分的不同分为：磷脂：甘油磷脂、鞘磷脂磷脂：甘油磷脂、鞘磷脂 糖脂：甘油糖脂、鞘糖脂糖脂：甘油糖脂、鞘糖脂（3 3）衍生脂）衍生脂质（derivedlipid）：由：由单纯脂脂质和复合脂和复合脂质衍衍 生而来的。如：生而来的。如：类固醇、脂蛋白等。固醇、脂蛋白等。现在学习的是第3

3、页，共35页按照生物学功能分按照生物学功能分类：贮存脂存脂质 如三如三酰甘油和蜡。甘油和蜡。油料种子，油料种子，为其其发芽提供能量和合成前体；芽提供能量和合成前体；很多生物中油脂是能量的的主要很多生物中油脂是能量的的主要贮藏形式；藏形式；动物抗低温的物抗低温的绝缘层；人和人和动物的皮下和物的皮下和肠系膜脂肪系膜脂肪组织还起防震作用。起防震作用。现在学习的是第4页，共35页结构构脂脂质 主主要要由由磷磷脂脂、胆胆固固醇醇和和糖糖脂脂构构成成生生物物膜膜的的脂脂双双层结构构。膜膜脂脂的的分分子子结构构特特点点均均有有极极性性头部部（醇醇基基、含氮碱和磷酸基）和非极性尾（脂肪酸和鞘氨醇的含氮碱和磷酸

4、基）和非极性尾（脂肪酸和鞘氨醇的烃链）。）。脂脂双双层的的屏屏障障作作用用，使使膜膜两两侧的的亲水水性性物物质不不能能自自由由通通过，这对维持持细胞正常的胞正常的结构和功能是很重要的。构和功能是很重要的。现在学习的是第5页，共35页由磷脂构成的脂双由磷脂构成的脂双层结构构现在学习的是第6页，共35页n活活性性脂脂质 活活性性脂脂质属属小小量量的的细胞胞成成分分，但但其其有有专一一的的重重要要的的生物活性。包括数百种生物活性。包括数百种类固醇和固醇和萜。n类固醇激素包括雄性激素、雌性激素和固醇激素包括雄性激素、雌性激素和肾上腺皮上腺皮类激素，起激素，起调控控作用；作用；萜类化合物包括人体所必需的

5、脂溶性化合物包括人体所必需的脂溶性维生素生素A A、D D、E E、K K和和多种光合色素如多种光合色素如类胡胡萝卜素；泛卜素；泛醌、酶辅因子、激活因子、激活剂等。等。现在学习的是第7页，共35页第二第二节脂肪酸及其衍生物脂肪酸及其衍生物一、脂肪酸的一、脂肪酸的结构特点构特点n 脂脂肪肪酸酸是是由由一一个个末末端端羧基基（头）和和一一条条长的的烃链（尾）（尾）组成的成的羧酸。酸。n 烃链多多数数是是线形形的的，有有4-4-3636个个碳碳，分分支支和和含含环的的很少。很少。脂肪酸的空间构象现在学习的是第8页，共35页n按是否含双按是否含双键或三或三键分分为饱和、不和、不饱和和脂肪酸；脂肪酸；n

6、不不饱和脂肪酸按所含双和脂肪酸按所含双键的数目分的数目分为单不不饱和脂肪酸和多不和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。和脂肪酸。现在学习的是第9页，共35页天然脂肪酸碳原子数几乎均为偶数。天然脂肪酸碳原子数几乎均为偶数。动物：脂肪酸碳骨架线形，双键数动物：脂肪酸碳骨架线形，双键数14，少数达，少数达6个；个；细菌：多为饱和脂肪酸；细菌：多为饱和脂肪酸；植物：富含不饱和脂肪酸，含烯键、炔植物：富含不饱和脂肪酸，含烯键、炔键、键、羟基、酮基、环氧基等。羟基、酮基、环氧基等。现在学习的是第10页，共35页二、脂肪酸的物理化学性二、脂肪酸的物理化学性质n脂肪酸和含脂肪酸化合物的物理化学性脂肪酸和含脂肪酸化合物的物

7、理化学性质很大程度上决定于很大程度上决定于脂肪酸脂肪酸烃链的的长度度和和不不饱和程度和程度。溶解度溶解度 熔点熔点n脂肪酸可以脂肪酸可以发生氧化和生氧化和过氧化，不氧化，不饱和脂肪酸可以和脂肪酸可以发生加生加成反成反应。现在学习的是第11页，共35页三、脂肪酸三、脂肪酸盐n脂肪酸脂肪酸盐（如（如钠皂和皂和钾皂）有皂）有亲水基（水基（电离的离的羧基）和疏基）和疏水基（水基（烃链），是离子型去），是离子型去污剂。n去去污剂都是两都是两亲分子，除用于清分子，除用于清洁外，外，还可用于生化可用于生化实验。常常见的离子型去的离子型去污剂：SDS；常常见的非离子型去的非离子型去污剂：tritonX100。

8、现在学习的是第12页，共35页四、必需脂肪酸与多不四、必需脂肪酸与多不饱和脂肪酸（和脂肪酸（PUFAPUFA）n必需脂肪酸必需脂肪酸（essentialfattyacids ）：）：亚油酸（油酸（-6-6）：）：亚麻酸（麻酸（-3-3）花生四花生四烯酸酸 功能：功能：1 1、PUFAPUFA能降低血脂；能降低血脂；2 2、缺乏可能、缺乏可能导致皮肤病致皮肤病变，引起某些心，引起某些心脏疾病或生殖衰疾病或生殖衰退等。退等。现在学习的是第13页，共35页第三第三节三三酰甘油和蜡甘油和蜡酰基甘油基甘油n三三酰甘油甘油 单酰甘油甘油 二二酰甘油甘油现在学习的是第14页，共35页三酰甘油三酰甘油是甘油和

9、脂肪酸形成的三脂。化学通式：酯键现在学习的是第15页，共35页 简单三脂三脂酰甘油甘油 R1=R2=R3R1=R2=R3 三三酰甘油甘油 混合三脂混合三脂酰甘油甘油 R1R1、R2R2、R3 R3 两个或以上不相同两个或以上不相同n大多数天然油脂是大多数天然油脂是简单三三酰甘油和混合三甘油和混合三酰甘油混合物。甘油混合物。n常温下呈液常温下呈液态的的酰基甘油称油，固基甘油称油，固态的称脂。的称脂。现在学习的是第16页，共35页三三酰甘油的物理化学性甘油的物理化学性质n物理性物理性质：现在学习的是第17页，共35页1.由酯键产生的性质皂化 KOH皂化化学性化学性质：现在学习的是第18页，共35页

10、皂化价：皂化价：完全皂化完全皂化1克油脂所需克油脂所需KOH的毫克数。的毫克数。TG平均Mr 3561000 皂化价现在学习的是第19页，共35页2.由不饱和脂肪酸产生的性质A卤化：CHCH I2CHCHII碘碘值（不（不饱和程度），和程度），100克油脂克油脂卤化吸收碘的克数。化吸收碘的克数。现在学习的是第20页，共35页B酸败（rancidity）酸酸值（酸（酸败程度），中和程度），中和1克油脂中的游离脂肪克油脂中的游离脂肪酸所消耗的酸所消耗的KOH毫克数。毫克数。请思考：怎样在实践中防止酸败?现在学习的是第21页，共35页蜡蜡 n长链脂脂肪肪酸酸和和长链一一元元醇醇和和固固醇醇形形成成的

11、的酯。脂脂肪肪酸酸多多为饱和和脂脂肪肪酸酸。蜡蜡有有很很弱弱的的极极性性头部部和和非非极极性性尾尾部部，所所以以蜡蜡完完全不溶于水。全不溶于水。主要的蜡:（1）蜂蜡（2）白蜡（3）羊毛蜡现在学习的是第22页，共35页第四第四节磷磷脂脂 主要参与主要参与细胞膜成分胞膜成分n1.1.甘油磷脂甘油磷脂n2.2.鞘磷脂鞘磷脂现在学习的是第23页，共35页1.1.甘油磷脂甘油磷脂：甘油，脂肪酸，磷酸：甘油，脂肪酸，磷酸最最简单的的磷磷脂脂：3磷磷酸酸甘甘油油，它它的的磷磷酸酸基基被被极极性性醇醇（胆胆碱碱、乙乙醇醇胺胺、丝氨氨酸酸或或肌肌醇）醇）酯化后形成化后形成其它磷脂（表其它磷脂（表25）。）。X：

12、胆碱、乙醇胺、胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇氨酸或肌醇现在学习的是第24页，共35页2.2.鞘鞘磷磷脂脂：也也叫叫鞘鞘氨氨醇醇磷磷脂脂，存存在在高高等等动物物的的脑髓髓鞘鞘和和红细胞胞膜膜，植植物物种种子。主要由鞘氨醇，脂肪酸，磷子。主要由鞘氨醇，脂肪酸，磷酰胆碱胆碱组成。成。鞘氨醇鞘氨醇神神经酰胺（鞘脂胺（鞘脂类的的结构母体）构母体）鞘磷脂鞘磷脂鞘氨醇鞘氨醇神经酰胺神经酰胺现在学习的是第25页，共35页第五第五节糖糖脂（脂（glycolipid）糖脂糖脂是指糖通是指糖通过其半其半缩醛羟基以基以糖苷糖苷键与脂与脂类连接的化合物。接的化合物。包括：包括：1.1.鞘糖脂鞘糖脂 2.2.甘油糖脂甘油糖脂

13、 3.3.类固醇衍生糖脂固醇衍生糖脂现在学习的是第26页，共35页1 1.鞘糖脂（神鞘糖脂（神经酰胺糖脂）胺糖脂）n单糖或寡糖通糖或寡糖通过O-糖苷糖苷键与神与神经酰胺相胺相连。现在学习的是第27页，共35页2.2.甘油糖脂甘油糖脂n也也称称糖糖基基甘甘油油酯，它它是是二二酰甘甘油油分分子子snsn3 3位位上上的的羟基基与与糖糖基基以糖苷以糖苷键连接而成。常接而成。常见：单半乳糖基甘油二半乳糖基甘油二酯 二半乳糖基甘油二二半乳糖基甘油二酯n植物的叶植物的叶绿体和微生物的体和微生物的类膜富含甘油糖脂膜富含甘油糖脂现在学习的是第28页，共35页 3.3.糖脂的生物学功能糖脂的生物学功能（1）细胞

14、胞结构的构的刚性性（2）不不仅是是血血型型抗抗原原，而而且且与与组织和和器器官官的的特特异异性性，细胞胞细胞胞识别有关有关（3）细胞分化胞分化阶段可段可鉴定的化学定的化学标记（4）调节细胞的正常生胞的正常生长现在学习的是第29页，共35页第六第六节萜类和固醇和固醇类化合物化合物不含脂肪酸，不可皂化脂不含脂肪酸，不可皂化脂类；含量低，但却是重要的活性脂；含量低，但却是重要的活性脂类。1.1.萜类：基本基本单位，异戊二位，异戊二烯 单萜C10：植物精油成分；植物精油成分；倍半倍半萜C15 ：中草：中草药；双双萜C20 ：叶：叶绿醇，赤霉酸（激素）；醇，赤霉酸（激素）；三三萜C30 ：鲨烯和羊毛固醇

15、（胆固醇前体）；和羊毛固醇（胆固醇前体）；四四萜C40 ：类胡胡萝卜素（番茄卜素（番茄红素，玉米黄素，玉米黄类，紫菌素）；，紫菌素）；多多萜C（1820）5 ：醇磷酸，泛：醇磷酸，泛醌，天然橡胶。，天然橡胶。现在学习的是第30页，共35页 2.2.类固醇：固醇：n也也称称甾甾类化化合合物物，基基本本单位位是是环戊戊烷多多氢菲菲；包包括括：固固醇醇和和固固醇醇衍生物。衍生物。n 胆固醇胆固醇n 植物固醇植物固醇n 酵母固醇酵母固醇n 固醇衍生物固醇衍生物n 类固醇固醇固醇固醇现在学习的是第31页，共35页（1）胆固醇（）胆固醇（cholesterol）结构：构：两两亲分子，弱极性分子，弱极性头部

16、部（C3羟基）和基）和强非极性（非极性（C17烷烃侧链）；）；性性质：白色、斜方晶体。白色、斜方晶体。a.醇基可与脂酸成醇基可与脂酸成酯（棕（棕榈酸、酸、硬脂酸、油酸）硬脂酸、油酸）b.双双键可加可加氢现在学习的是第32页，共35页n分分布布：动物物固固醇醇，在在脑及及神神经组织中中，肝肝、肾、肾上上腺腺、卵卵巢巢等等合合成成固固醇醇激素的腺体。激素的腺体。n功能：功能：1.胆固醇是胆固醇是生物膜生物膜的重要成分，保的重要成分，保证膜在低温膜在低温时的流的流动性及正常功能。性及正常功能。2.胆固醇是血中脂蛋白复合体成分，与胆固醇是血中脂蛋白复合体成分，与动脉粥脉粥样硬化有关。硬化有关。3.胆固

17、醇是合成胆汁酸、胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素、固醇激素、维生素生素D等生理活性物等生理活性物类的前体。的前体。4.肾上腺皮上腺皮类激素、雌激素、雄激素是从胆固醇衍生而来的。激素、雌激素、雄激素是从胆固醇衍生而来的。现在学习的是第33页，共35页（2）植物固醇）植物固醇(phytosterol)不能被不能被动物吸收和利用，可以抑制胆固醇吸收，物吸收和利用，可以抑制胆固醇吸收，药用。用。谷固醇（小麦、大豆等谷物中）谷固醇（小麦、大豆等谷物中）豆固醇（大豆中）豆固醇（大豆中）麦固醇（麦芽中）麦固醇（麦芽中）（3）酵母固醇）酵母固醇现在学习的是第34页，共35页固醇衍生物：固醇衍生物：n胆汁酸胆汁酸 胆固醇代胆固醇代谢产物；去物；去污剂。类固醇激素（雄性激素，雌性激素等）固醇激素（雄性激素，雌性激素等）维生素生素D现在学习的是第35页，共35页