5第五章 脂类和生物膜
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生脂留鸟一般很瘦,脂肪率(脂肪干重/非脂肪部分干重)约为0.3,而候鸟在迁飞前脂肪率可达到3左右。
橄榄油、猪油含三油酸甘油酯较高,约脂肪酸常用简写法简写法的原则是:先写出碳原子的数目,再写出双键的数目,最后表明双键的位置。
如软脂酸16:0表明软脂酸含l6碳原子,无双键;油酸18:1(9)或18:1Δ9表明油酸为具有18个碳原子,在第9—10位之间有一个不饱和双键的脂肪酸复合脂(complex lipid or compound lipid)磷脂(phospholipid or phosphatide)1.甘油醇磷脂(glycerophosphatide)lecithin)位的脂肪酸是饱和脂肪酸,β-位的是不饱和脂肪酸。
极性端非极性端可控制肝脏脂肪代谢,防止脂肪肝的形成。
(1)结构:phospho-极性端非极性端鞘磷脂对神经的激动性和传导性可能有重要性。
生物生物膜(biomembranes)是包括细胞质膜在内的细胞中全部膜结构的统称。
一、细胞膜的结构厚度6-10nnm,具有筛孔是液态的活动结构膜内外表面的结构是非对称两个表面的理化特性和功能不同流动镶嵌模型主要组成:脂质和蛋白质磷脂是构成细胞膜的基本物质,脂质双层 蛋白质分子镶嵌膜蛋白的内外两侧分布不对称磷脂分子中含有亲水性的磷酸酯基和亲脂的脂肪酸链,是优良的两亲性分子OPO微团疏水端之间:疏水力和范德华引力亲水端之间:包括静电力、氢键。
转相温度(Tc)凝胶态液晶态T<Tc T>Tc2、膜蛋白生物膜中含有多种不同的蛋白质,通常称为膜蛋白具有重要的生物功能,是生物膜实施功能的基本场所。
膜蛋白都是球蛋白,以糖蛋白为主,脂蛋白次之。
具有载体、受体、抗原、运输蛋白、酶类等功能。
根据它们在膜上的定位情况:跨膜蛋白外周蛋白(peripheral protein)这类蛋白约占膜蛋白的20-30%,分布于双层脂膜的外表层,主要通过静电引力或范德华力外周蛋白与膜的结合比较疏松,容易从膜上分离出来。
第五章脂类代谢脂肪(甘油三酯)与类脂称为脂类。
脂肪主要功能为储能、供能。
类脂包括胆固醇及其酯,磷脂及糖脂,是生物膜的主要组分。
食物中的脂类主要在小肠上段经胆汁酸盐及一系列酶的共同作用,水解为甘油、脂肪酸等,主要在空肠吸收。
甘油三酯主要在肝、脂肪组织及小肠合成,以肝脏合成能力最强。
合成原料甘油和脂肪酸主要来源于葡萄糖代谢提供。
甘油三酯合成途径有甘油一酯、甘油二酯合成途径。
贮存在脂肪组织中的脂肪,在一系列脂肪酶作用下,水解生成甘油、脂肪酸。
脂肪酸主要在肝、肌及心等组织,需经活化,进入线粒体,β-氧化(脱氢,加水,再脱氢及硫解)等步骤进行分解,释放出大量能量,以ATP形式供机体利用。
脂肪酸在肝内β-氧化生成的乙酰CoA可转变为酮体(即乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮),但肝不能利用酮体,需运至肝外组织氧化。
长期饥饿时脑及肌组织主要靠酮体氧化供能。
脂酸合成是在胞液中脂酸合成酶系的催化下,以乙酰CoA为原料,在NADPH、ATP、HCO3-及Mn2+的参与下,逐步缩合而成的。
乙酰CoA需先羧化成丙二酰CoA后才参与还原性合成反应,所需的氢全部由NADPH 提供,最终合成十六碳软脂酸。
更长链的脂酸则是对软脂酸的加工,使其碳链延长。
碳链延长在肝细胞内质网或线粒体中进行。
脂酸脱氢可生成不饱和脂酸,但亚油酸(18:2,Δ9,12)、亚麻酸(18:3,Δ9,12,15)等多不饱和脂酸人体不能合成,必须从食物摄取。
花生四烯酸(20:4,Δ5,8,11,14)等是前列腺素、白三烯等生理活性物质的前体。
磷脂分为甘油磷脂和鞘磷脂两大类。
甘油磷脂的合成是以磷脂酸为前体,需GTP参与。
甘油磷脂的降解是磷脂酶A、B、C、D催化下的水解反应。
鞘磷脂是以软脂酸及丝氨酸为原料先合成鞘氨醇后,再与脂酰CoA和磷酸胆碱合成鞘磷脂。
人体胆固醇一是自身合成,二从食物摄取,摄入过多则可抑制胆固醇的吸收及体内胆固醇的合成。
胆固醇的合成以乙酰CoA为原料,先缩合成HMGCoA,然后还原脱羧形成甲羟戊酸再磷酸化,进一步缩合成鲨烯,后者环化即转变为胆固醇。
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。