下载文档原格式
第二章脂类和生物膜第一节导言一、基本概念脂类是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。
生物脂类是一类范围很广的化合物，化学成分及结构差异极大，脂类定义的特点就是水不溶性(water insoluble)（即脂溶性，fat-soluble），因此，多数脂类都易溶于乙醚、氯仿、己烷、苯等有机溶剂，而不溶于水。
一般由醇和脂肪酸组成。
醇包括甘油、鞘胺醇、高级醇、固醇等。
2.分类（根据化学结构及脂的组成）单纯脂类(质) （包括脂肪、油和蜡），复合脂类（包括磷脂和糖脂），异戊二烯类（包括多萜类及固醇和类固醇类）储存脂——指含量常受营养状况和活动量的影响而变动的脂肪基本脂——不受营养状况及机体活动影响的类脂，也称固定脂3. 脂类的功能脂肪和油是很多生物主要的能量贮存形式；磷脂及固醇组成了生物膜约一半的部分；有些脂类虽然数量相对较低，但在酶的辅助因子、电子载体、光吸收色素、疏水稳定体、乳化剂、激素及胞间信息等方面都起着关键作用；还有些脂类有防止机械损伤及防止热量散发的保护作用；与细胞识别、种特异性、组织免疫等密切相关。
脂肪富含能量，每克脂肪供能可高达38kj，比碳水化合物和蛋白质高约一倍。
机体摄食能量过多，体内储存脂肪增多，人就会发胖。
若机体3d不进食，能量80%来自脂肪。
机体不能利用脂肪酸分解,合成葡萄糖以供脑和神经细胞能量需要。
在饥饿、供能不足时就必须消耗肌肉组织中的糖原和蛋白质。
是“节食减肥”的危害之一。
脂类在胃中停留时间较长（碳水化合物在胃中迅速排空，蛋白质排空较慢，脂肪更慢。
一次进食含50g脂肪的高脂膳食，需4~6h才能在胃中排空），因而使人有高度饱腹感。
脂肪还可改善食品的感官性状，如油炸食品等特有的美味感，没有脂肪是不会有的。
第二节脂酰甘油1分子甘油和3分子脂肪酸结合成的酯，亦称脂肪。
二酰甘油；单酰甘油。
天然甘油酯多为混合甘油酯，形成甘油酯的脂肪酸种类很多，可以是饱和的，也可以是不饱和的，含不饱和脂肪酸较多的甘油酯室温下为液体，被称为油（oil），含饱和脂肪酸较多的甘油酯室温下为固体，被称为脂肪（fat），前者多见于植物体，后者多见于动物体。
第一部分结构和催化作用§7.1 脂类1. 脂肪酸及其衍生物2. 脂酰甘油3. 磷脂4. 结合脂5. 固醇类化合物By Wang Ziiffeng 第一部分结构和催化作用1.脂肪酸及其衍生物（1）➢脂肪酸：绝大多数的脂肪酸含有偶数个碳原子。
生物体内大多数是顺式结构。
脂肪酸(主要是豆蔻酸与棕榈酸)可以与蛋白质共价相连，形成脂酰蛋白，脂酰基团能促进膜蛋白与疏水环境间的相互作用。
➢必需脂肪：植物和细菌可以利用乙酰CoA合成所需的全部脂肪酸。
哺乳动物不能合成多不饱和脂肪酸（如亚油酸和亚麻酸），称为必需脂肪酸。
花生四烯酸可由亚油酸在体内合成。
By Wang Ziiffeng第一部分结构和催化作用1.脂肪酸及其衍生物（2）➢类二十烷酸（类花生酸）：包括前列腺素类，凝血恶烷类和白细胞三烯类，是花生四烯酸的衍生物。
➢前列腺素类：前列腺素类是花生四烯的衍生物。
阿司匹林抑制前列腺素合成酶的环加氧酶活性，从而抑制前列腺素的合成。
➢白细胞三烯：是花生四烯酸的羟基脂肪酸衍生物，最初是在白细胞中发现的，并且有三烯结构，故名白细胞三烯。
LTC4、LTD4和LTE4是过敏性反应的慢反应物质的组分，在炎症反应起积极作用，促进白细胞趋向破坏组织。
By Wang Z iiff eng 第一部分结构和催化作用§7.1 脂类1. 脂肪酸及其衍生物2. 脂酰甘油3. 磷脂4. 结合脂5. 固醇类化合物By Wang Ziiffeng第一部分结构和催化作用第七节脂类和生物膜§7.1 脂类§7.2 生物膜By Wang Ziiffeng第一部分结构和催化作用第七节脂类和生物膜By Dr.Wang2008.08By Wang Z iiff eng第一部分 结构和催化作用 第一部分 结构和催化作用3.磷脂(1)➢ 磷脂有两类：甘油磷脂和鞘氨醇磷脂。
➢ 甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和一分子氨基醇(如胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇)组成。
➢ 鞘氨醇磷脂只是以鞘氨醇代替了甘油。
By Wang Z iiff eng第一部分 结构和催化作用3.磷脂(2)甘油磷脂➢ 天然存在的甘油磷脂都是L －构型。
➢ 包括磷脂酰胆碱(卵磷脂)(PC)、磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)(PE)、磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰甘油(PG)、二磷脂酰甘油(心 磷脂)磷脂酰乙醇胺, PE磷脂酰胆碱, PC , 又称卵磷脂磷脂酰丝氨酸，PS 磷脂酰甘油， PG磷脂酰肌醇（PI ）心磷脂双磷脂酰甘油By Wang Z iiff eng第一部分 结构和催化作用3.磷脂(3)鞘氨醇磷脂一个鞘氨醇 一个磷酸 一个脂肪酸一个胆碱或乙醇胺By Wang Ziiffeng第一部分 结构和催化作用§7.1 脂类1. 脂肪酸及其衍生物2. 脂酰甘油3. 磷脂4. 结合脂5. 固醇类化合物By Wang Ziiffeng第一部分 结构和催化作用2.脂酰甘油因为不带电荷，有时也称中性脂。
By Wang Ziiffeng第一部分结构和催化作用4.结合脂➢糖脂脑苷脂（中性糖鞘脂类）神经节苷酯（酸性糖鞘脂类）➢脂蛋白血浆脂蛋白By Wang Ziiffeng 第一部分结构和催化作用4.结合脂（1）糖脂：鞘糖脂中，单糖、双糖或寡糖通过O-糖苷键与神经酰胺相连，重要的鞘糖脂有脑苷脂、硫脑苷脂和神经节苷脂。
脑苷脂是单糖与神经酰胺形成的糖脂，是非离子型的,属于中性糖鞘脂类。
半乳糖脑苷脂几乎全部存在于脑的细胞膜中。
寡糖链(带有一个或多个唾液酸残基)与神经酰胺形成的鞘糖脂称为神经节苷脂，最初是从神经组织中分离到的，在其它组织中也有分布。
属于酸性糖鞘脂类。
By Wang Ziiffeng第一部分结构和催化作用4.结合脂（1）血浆脂蛋白：（1）乳糜微粒，运输甘油三酯和胆固醇脂，从小肠到组织肌肉和脂肪组织。
（2）极低密度脂蛋白VLDL，在肝脏中生成，将脂类运输到组织中，当VLDL被运输到全身组织时，被分解为三酰甘油、脱辅基蛋白和磷脂，最后，VLDL被转变为低密度脂蛋白。
（3）低密度脂蛋白LDL，把胆固醇运输到组织，经过一系列复杂的过程，LDL与LDL受体结合并被细胞吞食。
（4）高密度脂蛋白HDL，也是在肝脏中生成，可能负责清除细胞膜上过量的胆固醇。
By Wang Ziiffeng 第一部分结构和催化作用§7.1 脂类1. 脂肪酸及其衍生物2. 脂酰甘油3. 磷脂4. 结合脂5. 固醇类化合物By Wang Ziiffeng第一部分结构和催化作用§7.1 脂类1. 脂肪酸及其衍生物2. 脂酰甘油3. 磷脂4. 结合脂5. 固醇类化合物By Wang Ziiffeng历年真题讲解一、填空题18、有些磷脂和糖脂的骨架不是甘油而是，因此它们又被称为鞘脂。
（08）答案：鞘氨醇By Wang Ziiffeng第一部分结构和催化作用§7.2 生物膜1. 生物膜2. 物质的转运By Wang Ziiffeng 第一部分结构和催化作用1.生物膜生物膜的组成：膜脂（磷脂、糖脂、胆固醇）、膜蛋白、糖类、无机盐、金属离子、水生物膜的结构：流动镶嵌模型By Wang Z iiff eng第一部分结构和催化作用1.生物膜的组成（1）－膜脂➢磷脂甘油磷脂分子中既有亲水部分又有疏水部分。
磷酸化的头部呈亲水性，两条较长的碳氢脂酰链为尾部，呈疏水性。
鞘磷脂分子中有亲水的磷酸化的头部（胆碱或乙醇胺）和疏水的两个碳氢链，其中一条来自鞘氨醇，另一条来自脂肪酸。
脂肪酸以酰胺键连在鞘氨醇上。
两者都是两性分子。
By Wang Ziiffeng 第一部分结构和催化作用1.生物膜的组成（1）－膜脂➢糖脂：是糖通过半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接而成的化合物。
膜脂中糖脂主要有鞘糖脂、甘油糖脂。
➢胆固醇变相温度以上，降低膜的流动性；变相温度以下，保持膜的流动性。
By Wang Z iiff eng第一部分结构和催化作用第七节脂类和生物膜§7.1 脂类§7.2 生物膜By Wang Ziiffeng第一部分结构和催化作用5.固醇类化合物➢固醇类含有环戊烷多氢菲母核的一类醇、酸及其衍生物。
包括：固醇、固醇衍生物。
➢胆固醇胆固醇是生物膜的重要成分，羟基极性端分布于膜的亲水界面，母核及侧链深入膜双层，控制膜的流动性，阻止磷脂在相变温度以下时转变成结晶状态，保证膜在低温时的流动性及正常功能。
胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素、维生素D等生理活性物质的前体。
➢类固醇激素（1）肾上腺皮质激素（2）性激素By Wang Z iiff eng第一部分结构和催化作用2.生物膜的结构流动镶嵌模型细胞膜具有流动性和不对称性。
By Wang Ziiffeng 第一部分结构和催化作用膜分子结构的不对称性：➢膜脂的分布不对称，即膜脂双分子层内外两侧的脂种类、含量不同，如人红细胞质膜：膜的外层卵磷脂、鞘磷脂较多膜的内层脑磷脂、磷脂酰丝氨酸较多➢膜蛋白的分布不对称，如线粒体内膜中的NADH电子传递链各组分：Cyt氧化酶、琥珀酸脱氢酶在线粒体内膜内侧Cytc 在线粒体内膜外侧的内层脑磷脂、磷脂酰丝氨酸较多➢糖蛋白和糖脂中的多糖只分布在膜的非细胞质一侧By Wang Ziiffeng第一部分结构和催化作用膜分子结构的流动性：➢膜的流动性主要是指膜脂及膜蛋白流动性。
➢合适的流动性对生物膜表现其正常功能十分重要。
影响流动性的三个重要因素：脂肪酸碳链长短、脂肪酸的饱和程度、胆固醇的含量By Wang Z iiff eng 第一部分结构和催化作用膜脂的流动性主要决定于磷脂分子。
在生理条件下，磷脂大多呈流动的液晶态，磷脂在膜内可作旋转运动，翻转运动，侧向运动等。
当温度降至一定值时，膜脂从流动的液晶态转变为类似晶体的凝胶态，这个温度称为相变温度。
凝胶状态也可再熔解为液晶态。
各种膜脂由于组分不同而具有各自的相变温度。
膜脂的流动性的大小与磷脂分子中脂肪酸链的长短及不饱和程度密切相关。
链越短，不饱和程度越高，流动性越大。
哺乳动物中胆固醇对膜脂流动性也有一定的调控作用,在生理条件下增加胆固醇的含量会降低膜的流动性，因为胆固醇的闭合环状结构干扰了脂肪酸的侧向运动。
膜脂的流动性是不均匀的,在一定温度下,有的膜脂处于凝胶态,有的则呈液晶态,处于液晶态的各膜脂的流动性也不完全相同.第一部分结构和催化作用1.生物膜的组成（3）－糖类生物膜中的糖类大多与膜蛋白结合形成糖蛋白（信息识别）。
少数与膜脂结合形成糖脂。
非对称的，全部分布在膜的非细胞质一侧。
质膜上的糖细胞内膜的糖By Wang Ziiffeng第一部分结构和催化作用1.生物膜的组成（2）－膜蛋白根据在膜上的定位：➢外周膜蛋白分布于膜的脂双层内外表面，通过极性氨基酸残基以离子键、氢键、范德华力等次级键与膜脂极性头部或与内在蛋白的亲水部分结合。
比较易于分离，大都能溶于水，可在不破坏膜结构的情况下，通过温和方法（高离子强度、高pH、）分离提取。
➢内在膜蛋白靠疏水作用通过某些非极性氨基酸残基与膜脂疏水部分相结合。
这类蛋白被紧密连在膜上，并且不易溶于水。
只有用破坏膜结构的试剂如有机溶剂（氯仿）或去污剂（TritonX-100）才能把它们从膜中提取出来。
By Wang Z iiff eng第一部分结构和催化作用自由扩散协助扩散By Wang Ziiffeng 第一部分结构和催化作用初级主动运输By Wang Ziiffeng二级主动运输历年真题讲解二、判断题12、二级主动运输消耗的能量直接来自于另一被运输物质的浓度梯度。
（08）答案：对15、离子泵维持细胞膜两侧离子浓度梯度，而离子通道则消除离子浓度梯度。
（08）答案：对By Wang Z iiff eng第一部分结构和催化作用AQPs 是一个四聚体，每个亚基都能转运水,在某些情况下，也能运输其它小分子溶质。
（1）水通道By Wang Z iiff eng第一部分结构和催化作用 2.物质转运⓪顺浓度梯度或⓪电荷梯度自由扩散被动运输通道协助扩散Passive-transporters 转运初级主动离子泵运输⓪ATP/光依赖型主动运输⓪消耗能量⓪逆浓度梯度二级主动协同运输运输⓪[离子] 梯度依赖型,间接依赖ATP型。
By Wang Ziiffeng第一部分结构和催化作用§7.2 生物膜1. 生物膜2. 物质的转运By Wang Ziiffeng第一部分结构和催化作用（3）Ca2+ ATPase水解一个ATP，运输两个Ca2+。
By Wang Ziiffeng 第一部分结构和催化作用四种类型的ATP依赖型的转运蛋白By Wang Ziiffeng P型、V型、F型、ABC型第一部分结构和催化作用（4）葡萄糖和Na+ 的协同转运By Wang Ziiffeng 第一部分结构和催化作用（5）ATP/ADP交换体➢位于线粒体内膜上，是二聚体蛋白。
