脂类和脂生物化学幻灯片.ppt
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1、脂类和脂生物化学第1页,共64页,编辑于2022年,星期二第2页,共64页,编辑于2022年,星期二鞘鞘脂脂(Sphingolipids)第3页,共64页,编辑于2022年,星期二鞘氨醇鞘氨醇鞘脂鞘脂第4页,共64页,编辑于2022年,星期二第5页,共64页,编辑于2022年,星期二卵磷脂与鞘磷脂卵磷脂与鞘磷脂第6页,共64页,编辑于2022年,星期二鞘脂鞘脂(Sphingolipids)神经酰胺的衍生物,头部有差异,分为:神经酰胺的衍生物,头部有差异,分为:鞘鞘磷磷脂脂(sphingomyelins),含含磷磷酸酸胆胆碱碱或或磷磷酸酸乙醇胺乙醇胺,出现于细胞质膜和髓鞘;,出现于细胞质膜和髓鞘
2、;鞘鞘糖糖脂脂(glycolipids),极极性性头头部部有有一一个个糖糖分分子子与与 神神 经经 酰酰 胺胺 C C1 1的的-OH-OH相相 连连,又又 称称 为为 脑脑 苷苷 脂脂(cerebrosidescerebrosides),如如半半乳乳糖糖脑脑苷苷脂脂、葡葡萄萄糖糖脑苷脂。脑苷脂。神神经经节节苷苷脂脂(gangliosides),最最复复杂杂的的鞘鞘脂脂类类化化合合物物,含含有有几几个个糖糖单单位位组组成成极极性性的的头头部部,人人脑脑灰灰质质中中超超过过6%6%,而而大大部部分分非非神神经经动动物物组组织织含含量极少。量极少。第7页,共64页,编辑于2022年,星期二鞘脂是生
3、物识别的位点鞘脂是生物识别的位点一百多年前,一百多年前,Johnn Thudicum发现鞘脂时发现鞘脂时由于对其生物学功能难以琢磨一样而命名之由于对其生物学功能难以琢磨一样而命名之 sphinx,现在知道鞘脂类物质,现在知道鞘脂类物质参与细胞表面参与细胞表面的各种识别过程的各种识别过程,如鞘脂类是人类血型,如鞘脂类是人类血型A A、B B、O O的决定因子,各种神经节苷脂起着结合进攻动的决定因子,各种神经节苷脂起着结合进攻动物细胞的霍乱毒素物细胞的霍乱毒素 cholera toxin 的作用,人类的作用,人类神经系统的膜上至少有神经系统的膜上至少有1515种神经节苷脂,只不种神经节苷脂,只不过
4、作用还不清楚。但清楚的是这些化合物的过作用还不清楚。但清楚的是这些化合物的合合成和降解受到严格的调控成和降解受到严格的调控,代谢的紊乱可解释,代谢的紊乱可解释人类的几种遗传疾病。人类的几种遗传疾病。第8页,共64页,编辑于2022年,星期二鞘鞘糖糖脂脂与与人人类类血血型型第9页,共64页,编辑于2022年,星期二磷脂酶的特异位点磷脂酶的特异位点第10页,共64页,编辑于2022年,星期二Tay-Sachs(家族性黑曚性痴呆)病家族性黑曚性痴呆)病神经节苷脂积累于脑和脾中,为神经节苷脂积累于脑和脾中,为GM2 GM2 神经节苷酯沉积病神经节苷酯沉积病。缺失缺失己糖胺裂解酶己糖胺裂解酶(神经节苷脂
5、极性部分(神经节苷脂极性部分D-GalNAcD-GalNAc及及D-GalD-Gal不能被水解),患者逐渐神经紧张、眼不能被水解),患者逐渐神经紧张、眼瞎、瞎、3-43-4岁死亡,发病率岁死亡,发病率3030万分之一(东万分之一(东欧、德国、波兰与苏联境内的犹太人机会欧、德国、波兰与苏联境内的犹太人机会高,高,1/36001/3600,2828人中有一人带有缺乏基人中有一人带有缺乏基因,双亲为携带者,小孩发病机会为因,双亲为携带者,小孩发病机会为1/41/4)。)。第11页,共64页,编辑于2022年,星期二Tay-Sachs病脑细胞电镜照片病脑细胞电镜照片第12页,共64页,编辑于2022年
6、,星期二神经节苷脂的降解神经节苷脂的降解第13页,共64页,编辑于2022年,星期二Niemann-Pick神经鞘磷脂沉积神经鞘磷脂沉积病病一一种种神神经经磷磷脂脂病病,鞘鞘脂脂沉沉积积于于患患者者脑脑、肝肝、脾脾中中,首首发发于于婴婴儿儿,引引起起神神经经紧紧张张和和早早死死,先先天天缺缺失失鞘鞘脂脂水水解解酶酶(不不能能由由鞘鞘脂脂水水解解去去除除磷磷酸酸胆胆碱)。碱)。第14页,共64页,编辑于2022年,星期二固醇固醇(Steroids)是四个固定环是四个固定环的碳氢环化合物的碳氢环化合物多多数数真真核核生生物物细细胞胞膜膜的的结结构构脂脂质质,由由四四个个固固定定环环组组成成类类固固
7、醇醇的的母母核核,四四个个环环中中的的三三个个为为六六碳碳环环,一一个个为为五五碳碳环环,这这种种母母核核为为环环戊戊烷烷多多氢氢菲菲(cyclopentanoperhydrophenanthrene)母母 核核,整整个个环环几几乎乎是是平平面面、僵僵硬硬的的,C-CC-C之之间间不能旋转。不能旋转。第15页,共64页,编辑于2022年,星期二第16页,共64页,编辑于2022年,星期二固醇种类固醇种类胆固醇是动物组织中最主要的固醇,胆固醇是动物组织中最主要的固醇,神经组织及肾上腺神经组织及肾上腺中丰富,占脑固体物中丰富,占脑固体物质的质的17%17%,人体发现的,人体发现的胆石胆石几乎全是胆
8、固几乎全是胆固醇,醇,肝、肾表面组织肝、肾表面组织含量也相当多;植含量也相当多;植物中发现有类似固醇物豆物中发现有类似固醇物豆 固固 醇醇 Stigmasterol;真菌中有麦角甾醇;真菌中有麦角甾醇 ergosterol,细菌中极少含有胆固醇;,细菌中极少含有胆固醇;一些激素和几乎所有的性激素都是固醇一些激素和几乎所有的性激素都是固醇;部分部分维生素维生素也是固醇。也是固醇。第17页,共64页,编辑于2022年,星期二固醇的作用固醇的作用膜膜的组成成分;的组成成分;特殊特殊生物活性物质的前体生物活性物质的前体:胆汁酸胆汁酸 Bile acid 在肠道内作为在肠道内作为乳化剂乳化剂(C C17
9、17侧链亲水)侧链亲水)使食物脂肪易于被脂肪酶所作用;各种使食物脂肪易于被脂肪酶所作用;各种类类固醇激素固醇激素是通过胆固醇是通过胆固醇C C1717侧链的氧化形侧链的氧化形成的;成的;维生素维生素D D由胆固醇转化而来;固醇由胆固醇转化而来;固醇类物质还有一定的类物质还有一定的抗炎症抗炎症作用;固醇的作用;固醇的衍生物衍生物强心苷强心苷有治疗心脏病的作用。有治疗心脏病的作用。第18页,共64页,编辑于2022年,星期二胆胆固固醇醇及及胆胆酸酸第19页,共64页,编辑于2022年,星期二CHOLESTEROL DETERMINATIONEnzymatic Determination:Chole
10、sterol Oxidase0-Dianisidine Oxidized 0-Dianisidine(Colorless)(Brown color)At 440 nm 第20页,共64页,编辑于2022年,星期二Spectromertic Absorption Standard Curve of CholesterolCholesterol by GLC1.Prepare cholesterol butyrate.2.Analyze by GLC.time in GC-15 min.sensitivity-10-7 g.第21页,共64页,编辑于2022年,星期二异戊二烯异戊二烯第22页,共6
11、4页,编辑于2022年,星期二异异戊戊二二烯烯类类化化合合物物第23页,共64页,编辑于2022年,星期二特别生物活性的脂特别生物活性的脂与贮藏脂及结构脂质相比,生物体与贮藏脂及结构脂质相比,生物体存在一类存在一类数量很少数量很少、但有、但有特殊而重要生特殊而重要生物学活性物学活性的脂,包括数千种类固醇及大的脂,包括数千种类固醇及大量的异戊烯化合物量的异戊烯化合物 Isoprenoids 由异戊由异戊二烯单体合成,包括维生素二烯单体合成,包括维生素A A、D D、E E、K)K),它们或作为,它们或作为生物色素生物色素、或作为、或作为酶的辅酶的辅助因子助因子、或作为、或作为电子载体电子载体、或
12、作为、或作为细胞细胞间信号间信号。第24页,共64页,编辑于2022年,星期二胆胆固固醇醇转转变变为为维维生生素素D D第25页,共64页,编辑于2022年,星期二固固醇醇类类激激素素睾丸激素睾丸激素雌二醇雌二醇醛甾(固)酮醛甾(固)酮脱氢皮质醇脱氢皮质醇强的松强的松可的松可的松第26页,共64页,编辑于2022年,星期二类固醇激素传递细胞间的信息类固醇激素传递细胞间的信息类固醇激素主要包括:雄性激素、雌类固醇激素主要包括:雄性激素、雌性激素、肾上腺皮质性激素、肾上腺皮质adrenal cortex激素、激素、可的松可的松Cortisol及醛甾酮及醛甾酮aldosterone,都含有完整的类固
13、醇母核。,都含有完整的类固醇母核。浓度低达浓度低达1010-9-9M M,由某一,由某一特别组织产生特别组织产生,经血液传,经血液传递到递到靶组织靶组织,与,与受体蛋白受体蛋白高特异结合,高特异结合,引起引起基因表达及代谢的改变基因表达及代谢的改变。第27页,共64页,编辑于2022年,星期二磷脂酰肌醇水解磷脂酰肌醇水解产生包内信息产生包内信息磷脂酰肌醇及其磷酸化的衍生物是所磷脂酰肌醇及其磷酸化的衍生物是所有真核生物有真核生物细胞质膜细胞质膜的成分,当特定的胞的成分,当特定的胞外信号与细胞膜上的特异受体结合后,它外信号与细胞膜上的特异受体结合后,它们作为们作为信息分子库信息分子库释放到胞内而起
14、作用释放到胞内而起作用。第28页,共64页,编辑于2022年,星期二脂脂质质作作为为细细胞胞信信号号第29页,共64页,编辑于2022年,星期二前列腺素前列腺素(Prostaglandins,PG)前列腺素是存在机体各组织中的一种内分前列腺素是存在机体各组织中的一种内分泌素,可泌素,可平衡机体内环境平衡机体内环境,对人体健康、疾病,对人体健康、疾病预防有重要作用。各组织细胞合成和分泌的前预防有重要作用。各组织细胞合成和分泌的前列腺素,经过血液循环,在肺、肝、肾等器官列腺素,经过血液循环,在肺、肝、肾等器官大部分被灭活而失去活性。前列腺素分为九个大部分被灭活而失去活性。前列腺素分为九个型,其实在
15、人体内还远不只这几型。九型用英型,其实在人体内还远不只这几型。九型用英文字母表示:即前列腺素()、文字母表示:即前列腺素()、。根据五碳环结构之、。根据五碳环结构之不同所分成的若干个型,再根据双键数目之不不同所分成的若干个型,再根据双键数目之不同又分成了个类,以同又分成了个类,以、来区分。来区分。第30页,共64页,编辑于2022年,星期二前前列列腺腺素素由由花花生生四四烯烯酸酸合合成成第31页,共64页,编辑于2022年,星期二前列腺素前列腺素(Prostaglandins,PG)二十碳脂肪酸的衍生物,由一个五碳环二十碳脂肪酸的衍生物,由一个五碳环和两条含和两条含7 7个和个和8 8个碳的碳
16、链组成。花生四烯酸个碳的碳链组成。花生四烯酸经氧化、环化等生成三个系列的二十碳酸类化经氧化、环化等生成三个系列的二十碳酸类化合物,即合物,即前列腺素前列腺素、凝血恶烷凝血恶烷(thromboxane)和和白三烯白三烯(leukotriene)。PGPG可能有可能有调节激素调节激素作用作用的功能,通过调节的功能,通过调节cAMPcAMP合成对多种组织合成对多种组织发生作用,如分娩及月经期间子宫的发生作用,如分娩及月经期间子宫的平滑肌平滑肌收缩收缩、对、对血流血流(醒(醒-睡周期)睡周期)作用作用、对、对肾上腺肾上腺素及胰高血糖素的作用素及胰高血糖素的作用、对、对体温(发热)作体温(发热)作用引起
17、炎症用引起炎症。第32页,共64页,编辑于2022年,星期二前列腺素的药用价值前列腺素的药用价值19731973年年CartsonCartson首次用首次用PGE1PGE1治疗治疗ASOASO成功后,世界各地成功后,世界各地相继推广,国内白求恩医科大学已从羊精囊内提取成功。前相继推广,国内白求恩医科大学已从羊精囊内提取成功。前列腺素药具有列腺素药具有保护血管内皮保护血管内皮、扩张血管扩张血管、增加血流量增加血流量、调整调整血栓素血栓素A2/A2/前列腺素前列腺素I2I2的比值的比值、增加增加cAMPcAMP抑制血小板聚集抑制血小板聚集、调整机体免疫功能调整机体免疫功能、抗动脉粥样硬化抗动脉粥样
18、硬化,临床上用以,临床上用以治疗血栓治疗血栓闭塞性脉管炎闭塞性脉管炎、动脉硬化闭塞症动脉硬化闭塞症、大动脉炎大动脉炎等组织缺血性等组织缺血性疾病。疾病。水溶性半衰期短,脂质体为载体的水溶性半衰期短,脂质体为载体的PGE1(Lipo-PGE1)PGE1(Lipo-PGE1)可控制释放,半衰期显著延长,剂量大为减少,具有药物运载可控制释放,半衰期显著延长,剂量大为减少,具有药物运载系统的特点,对动脉病变部位产生靶向(系统的特点,对动脉病变部位产生靶向(TargetingTargeting)治疗效)治疗效果,对输注静脉无明显刺激反应,有更强的扩张外周动脉果,对输注静脉无明显刺激反应,有更强的扩张外周
19、动脉血管的作用。血管的作用。第33页,共64页,编辑于2022年,星期二凝血恶烷凝血恶烷(thromboxane)和白三烯和白三烯(leukotriene)凝血恶烷凝血恶烷促使血小板聚集促使血小板聚集,导致导致血栓血栓形成。白三烯引起形成。白三烯引起过敏过敏的的“慢反应慢反应”,与,与变态变态反应和反应和发发炎炎有关,使肌肉收缩引起肺气管缩有关,使肌肉收缩引起肺气管缩小发生哮喘。小发生哮喘。第34页,共64页,编辑于2022年,星期二类类二二十十烷烷酸酸花生四烯酸花生四烯酸白三烯白三烯类二十烷酸类二十烷酸前列腺素前列腺素第35页,共64页,编辑于2022年,星期二维生素维生素A A、D D、K
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