脂类 脂代谢
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脂质 脂代谢
一、填空题。
1、脂质是生物体内一大类不溶于水,但易溶于 非极性有机溶剂 的有机化合物。
2、脂肪酸的β–氧化在线粒体内的反应包括 脱氢 、 水合 、 再脱氢
和 硫解
四个步骤。脂酰CoA经一次β–氧化可生成一分子 乙酰CoA
和比原来少了2个碳原子的脂酰CoA。
3、动脉粥样硬化可能是由于过多的 胆固醇 引起的。
4、生物膜主要由 蛋白质 和 脂质 两大类物质组成。此外尚含有少量糖(糖蛋白和糖脂)以及金属离子、水分等。
5、生物膜所含的膜脂类以 磷脂 为主要的成分。
6、膜蛋白分为 外在蛋白
、 内在蛋白
。
7、生物膜中分子之间主要的作用力有
静电力 、
疏水力 、
范德华力 。
8、哺乳动物体内能够自身合成饱和及单不饱和脂肪酸,但不能合成机体必需的
亚油酸 、
亚麻酸 等多不饱和脂肪酸。
9、食品加工使用的人造黄油、起酥油等,其中的植物油部分氢化易产生 反式不饱和脂肪酸
。研究表明,其摄入过多有增加患动脉硬化和冠心病的危险。
10、生物膜的脂质主要包括 磷脂
、 固醇
和 糖脂 等。当磷脂分散于水相时,可形成 脂质体
。
11、 脂质双分子层
是所有生物膜具有的共同结构特征,即 非极性(疏水) 尾部形成双分子层膜的
内部 ,靠疏水作用聚在一起,
极性(亲水) 头部在膜的两个 表面
。
12、根据脂肪酸的β-氧化学说,动物食进奇数碳原子的苯脂酸,排出 马尿酸 ,而食进偶数碳原子的苯脂酸,则排出 苯乙尿酸 。
13、1mol硬脂酸彻底氧化可净产生 120
摩尔ATP?
14、脂肪酸除了β-氧化途径外,还有 α-氧化与ω-氧化 等氧化途径?
15、1mol三辛脂酰甘油在生物体内分解成CO2和H2O时,可净产生 168.5
摩尔ATP?
16、乙酰化的胆碱(乙酰胆碱) (CH3)3N+-CH2CH2OCOCH3 (化学式)是一种神经递质,与 神经冲动 的传导有关。
17、胆固醇分子的一端有一极性头部基因而
亲水
,分子另一端具有烃链及固醇的环状结构而
疏水 。(选择“亲水”“疏水”填写)
18、细胞中各种不同的膜统称为生物膜,包括 质膜 、 细胞核膜 、 线粒体膜 、内质网膜、溶酶体膜、高尔基体膜等。
二、选择题
由3-磷酸甘油和酰基CoA合成甘油三酯过程中,生成的第一个中间产物是下列哪种?( D )
A 2-甘油单酯 B 1,2-甘油二酯
C 溶血磷脂酸 D 磷脂酸
2、动物体各种组织都能合成胆固醇,其中作用最强的是?( A ) A 小肠 B 胸腺
C 肾上腺 D 肝脏
3、乙酰CoA羧化产生丙二酸单酰CoA反应中,说法错误的是( D )
A 乙酰CoA羧化酶为转移酶
B 柠檬酸和异柠檬酸是此酶的转移活性剂
C 软酯酰CoA和其他长链酯酰CoA是转移抑制剂
D 乙酰CoA羧化酶受磷酸化和去磷酸化的调节
4、在哺乳动物中,磷脂酰丝氨酸是在( B )的催化下由丝氨酸交换下磷脂酰乙醇胺而生成。
A 磷脂酰丝氨酸脱羧酶 B 碱基交换酶
C 胆碱激酶 D 甘油磷酸胆碱转移酶
5、胆固醇合成反应中的限速酶是( C )
A 二羟丙酮磷酸酰基转移酶 B 磷脂酸磷酸酶
C HMG-CoA D 胆固醇酯酶
6、哺乳动物体内能合成的脂肪酸为 ( B )
A 花生四烯酸 B 月桂酸
C 亚油酸 D 亚麻酸
三、解答题。
1.简述脂质的结构特点。
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.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(·OH)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。它们是前列腺素、血栓噁烷和白三烯等生物活性物质的前体。
3.概述磷脂、糖脂和固醇类的结构、性质和生物学作用
解答:Ⅰ. 磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂两类,它们主要参与细胞膜系统的组成,少量存在于其他部位。
(1)甘油磷脂的结构:甘油磷脂是由sn-甘油-3-磷酸衍生而来,分子中甘油的两个醇羟基与脂肪酸成酯,第三个醇羟基与磷酸成酯或磷酸再与其他含羟基的物质(如胆碱、乙醇胺、丝氨酸等醇类衍生物)结合成酯。
(2)甘油磷脂的理化性质:
①物理性质:甘油磷脂脂双分子层结构在水中处于热力学的稳定状态,构成生物膜的结构基本特征之一
②化学性质:a. 水解作用:在弱碱溶液中,甘油磷脂水解产生脂肪酸的金属盐。如果用强碱水解,甘油磷脂水解生成脂肪酸盐、醇(X―OH)和磷酸甘油。b. 氧化作用:与三酰甘油相似,甘油磷脂中所含的不饱和脂肪酸在空气中能被氧化生成过氧化物,最终形成黑色过氧化物的聚合物。c. 酶解作用:甘油磷脂可被各种磷脂酶(PLA)专一水解。
(3)鞘磷脂即鞘氨醇磷脂,在高等动物的脑髓鞘和红细胞膜中特别丰富,也存在于许多植物种子中。鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰胆碱(少数磷脂酰乙醇胺)组成。
Ⅱ. 糖脂是指糖基通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。糖脂可分为鞘糖脂、甘油糖脂以及由固醇衍生的糖脂,其中鞘糖脂和甘油糖脂是膜脂的主要成分。
(1)鞘糖脂是神经酰胺的1位羟基被糖基化形成的糖苷化合物。依据糖基是否含有唾液酸或硫酸基成分,鞘糖脂又可分为中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂。
①中性鞘糖脂:又称脑苷脂,是由神经酰胺的C1上的羟基与一单糖分子(半乳糖、葡萄糖等)以糖苷键结合而成,不含唾液酸成分。中性鞘糖脂一般为白色粉状物,不溶于水、乙醚,溶于热乙醇、热丙酮、吡啶及苯等,性质稳定,不被皂化。它们不仅是血型抗原,而且与组织和器官的特异性,细胞之间的识别有关。
②酸性鞘糖脂:糖基部分含有唾液酸或硫酸基的鞘糖脂称为酸性鞘糖脂。糖基部分含有唾液酸的鞘糖脂常称神经节苷脂,是最复杂的一类甘油鞘脂,由神经酰胺与结构复杂的寡糖结合而成,是大脑灰质细胞膜的组分之一,也存在于脾、肾及其他器官中。
(2)甘油糖脂是糖基二酰甘油,它是二酰甘油分子sn-3位上的羟基与糖基以糖苷键连接而成。甘油糖脂主要存在于植物和微生物中。植物的叶绿体和微生物的质膜含有大量的甘油糖脂。它可能在神经髓鞘形成中起作用。
Ⅲ. 固醇类也称甾类,所有固醇类化合物都是以环戊烷多氢菲为核心结构,因羟基的构型不同,可有α及β两型。
胆固醇(也称胆甾醇)是一种重要的甾醇类物质,一种环戊烷多氢菲的衍生物。是动物组织中含量最丰富的固醇类化合物,有游离型和酯型两种形式。存在于一切动物细胞中,以脑、神经组织及肾上腺中含量特别丰富,其次为肝、肾、脾和皮肤及脂肪组织。
4.生物膜由哪些脂质化合物组成的?各有何理化性质?
解答:组成生物膜的脂质主要包括磷脂、固醇及糖脂。
(1)磷脂:
①甘油磷脂,是生物膜的主要成分。是由sn-甘油-3-磷酸分子中甘油的两个醇羟基与脂肪酸成酯,第三个醇羟基与磷酸成酯或磷酸再与其他含羟基的物质(如胆碱、乙醇胺、丝氨酸等醇类衍生物)结合成酯。
物理性质:纯的甘油磷脂是白色蜡状固体,大多溶于含少量水的非极性溶剂中。用氯仿-甲醇混合溶剂很容易将甘油磷脂从组织中提取出来。这类化合物又称为两性脂质或称极性脂质,具有极性头和非极性尾两个部分。
化学性质:a.?水解作用:在弱碱溶液中,甘油磷脂水解产生脂肪酸的金属盐。强碱水解,生成脂肪酸盐、醇(X―OH)和磷酸甘油。b.?氧化作用:甘油磷脂中所含的不饱和脂肪酸在空气中能被氧化生成过氧化物,最终形成黑色过氧化物的聚合物。c.?酶解作用:甘油磷脂可被各种磷脂酶(PLA)专一水解。
②鞘磷脂(SM):鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰胆碱(少数为磷脂酰乙醇胺)组成。鞘磷脂为白色晶体,性质稳定,不溶于丙酮和乙醚,而溶于热乙醇中,具两性解离性质。
(2)固醇:高等植物的固醇主要为谷甾醇和豆甾醇。动物细胞膜的固醇最多的是胆固醇。胆固醇分子的一端有一极性头部基团羟基因而亲水,分子的另一端具有羟链及固醇的环状结构而疏水。因此固醇与磷脂类化合物相似也属于两性分子。
物理性质:胆固醇为白色斜方晶体,无味、无臭,熔点为148.5℃,高度真空条件下能被蒸馏。胆固醇不溶于水,易溶于乙醚、氯仿、苯、丙酮、热乙醇、醋酸乙酯及胆汁酸盐溶液中。介电常数高,不导电。
化学性质:胆固醇C3上的羟基易与高级脂肪酸(如软脂酸、硬脂酸及油酸等)结合形成胆固醇酯。胆固醇的双键可与氢、溴、碘等发生加成反应。胆固醇可被氧化成一系列衍生物。胆固醇易与毛地黄糖苷结合而沉淀,这一特性可以用于胆固醇的定量测定。胆固醇的氯仿溶液与醋酸酐和浓硫酸反应,产生蓝绿色(Liebermann―Burchard反应)。
(3)糖脂:是指糖基通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。鞘糖脂和甘油糖脂是膜脂的主要成分。
①鞘糖脂:依据糖基是否含有唾液酸或硫酸基成分,鞘糖脂又可分为中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂。中性鞘糖脂,是非极性的。鞘糖脂的疏水尾部伸入膜的脂双层,极性糖基露在细胞表面,它们不仅是血型抗原,而且与组织和器官的特异性,细胞之间的识别有关。中性鞘糖脂一般为白色粉状物,不溶于水、乙醚.溶于热乙醇、热丙酮、吡啶及苯等,性质稳定,不被皂化。酸性鞘糖脂,糖基部分含有唾液酸或硫酸基的鞘糖脂。糖基部分含有唾液酸的鞘糖脂常称神经节苷脂,不溶于乙醚、丙酮,微溶于乙醇,易溶于氯仿和乙醇的混合液。