生物化学简明教程 脂类与生物膜
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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。
生物化学简明教程第4版课后习题答案第5章——脂类化合物和生物膜1.简述脂质的结构特点和生物学作用。
解答:(1)脂质的结构特点: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,大多数脂质的化学本质是脂肪酸和醇形成的酯及其衍生物。
脂肪酸多为4碳以上的长链一元羧酸,醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。
脂质的元素组成主要为碳、氢、氧,此外还有氮、磷、硫等。
(2)脂质的生物学作用:脂质具有许多重要的生物功能。
脂肪是生物体贮存能量的主要形式,脂肪酸是生物体的重要代谢燃料,生物体表面的脂质有防止机械损伤和防止热量散发的作用。
磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质,它们作为细胞表面的组成成分与细胞的识别、物种的特异性以及组织免疫性等有密切的关系。
有些脂质(如萜类化合物和固醇等)还具有重要生物活性,具有维生素、激素等生物功能。
脂质在生物体中还常以共价键或通过次级键与其他生物分子结合形成各种复合物,如糖脂、脂蛋白等重要的生物大分子物质。
2.概述脂肪酸的结构和性质。
解答:(1)脂肪酸的结构:脂肪酸分子为一条长的烃链(“尾”)和一个末端羧基(“头”)组成的羧酸。
烃链以线性为主,分枝或环状的为数甚少。
根据烃链是否饱和,可将脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。
(2)脂肪酸的性质:①脂肪酸的物理性质取决于脂肪酸烃链的长度和不饱和程度。
烃链越长,非极性越强,溶解度也就越低。
②脂肪酸的熔点也受脂肪酸烃链的长度和不饱和程度的影响。
③脂肪酸中的双键极易被强氧化剂,如H2O2、超氧阴离子自由基()、羟自由基(·O H)等所氧化,因此含不饱和脂肪酸丰富的生物膜容易发生脂质过氧化作用,从而继发引起膜蛋白氧化,严重影响膜的结构和功能。
④脂肪酸盐属于极性脂质,具有亲水基(电离的羧基)和疏水基(长的烃链),是典型的两亲性化合物,属于离子型去污剂。
⑤必需脂肪酸中的亚油酸和亚麻酸可直接从植物食物中获得,花生四烯酸则可由亚油酸在体内转变而来。