第四章脂类和生物膜

一类难溶于水， 一类难溶于水，易溶于非极性溶剂的有机 化合物。 化合物。
（二）种类： 种类： 脂肪 又称三酯酰甘油或甘油三脂 脂类 类脂
磷脂 鞘磷脂 胆固醇 胆固醇脂 糖脂
（三）生理功能
1．供能 脂肪组织储存脂肪 约占体重 脂肪组织储存脂肪,约占体重 约占体重10~20%.
1g脂肪在体内彻底氧化供能约 脂肪在体内彻底氧化供能约38KJ，而1g糖 脂肪在体内彻底氧化供能约 ， 糖 彻底氧化仅供销能16.7KJ。 彻底氧化仅供销能 。 脂肪氧化供能占20~30% 合理饮食 脂肪氧化供能占 脂肪氧化供能占50%以上 空腹 脂肪氧化供能占 以上 禁食1~3天 脂肪氧化供能占85% 禁食 天 脂肪氧化供能占 饱食、 脂肪堆积， 饱食、少动 脂肪堆积，发胖
脑磷脂（磷脂酰胆胺） 脑磷脂（磷脂酰胆胺）
磷脂的特点
磷酸甘油脂含两个长C 磷酸甘油脂含两个长C-H链（R1，R2）使分子一部分为 疏水性（非极性），第三个C原子被磷酸酯化并带有亲 疏水性（非极性），第三个 ），第三个C 水X基团，有极性。分子为两性脂类或两性分子。 基团，有极性。分子为两性脂类或两性分子。 如：
内在蛋白在膜内位置
（三）膜的结构 流动镶嵌模型——1972年 J.S.Singer和 流动镶嵌模型——1972年，J.S.Singer和G.L.Nicolson
模型要点： 模型要点： 1．脂质以脂双层排列，亲水头向外、疏水尾向内聚 脂质以脂双层排列，亲水头向外、 集，构成生物膜主体，膜厚约5nm； 构成生物膜主体，膜厚约5nm； 基本结构的重复单位是磷脂，使膜表现出高电阻性 基本结构的重复单位是磷脂， 及高极性分子的不通透性。 及高极性分子的不通透性。 2．膜蛋白为球蛋白，一些位于脂双层内外表面；一 膜蛋白为球蛋白，一些位于脂双层内外表面； 些镶嵌在脂双层中或完全的埋在脂双层中；一些横 些镶嵌在脂双层中或完全的埋在脂双层中； 穿整个膜两侧。 穿整个膜两侧。

4脂类化学和生物膜一、名词解释1、外周蛋白：在细胞膜旳细胞外侧或细胞质侧与细胞膜表面松散连接旳膜蛋白,易于用不使膜破坏旳温和措施提取。

２、内在蛋白：整合进入到细胞膜构造中旳一类蛋白,它们可部分地或完全地穿过膜旳磷脂双层，一般只有用剧烈旳条件将膜破坏才干将这些蛋白质从膜上除去。

3、同向协同:物质运送方向与离子转移方向相似4、反向协同：物质运送方向与离子转移方向相反５、内吞作用：细胞从外界摄入旳大分子或颗粒,逐渐被质膜旳小部分包围,内陷，其后从质膜上脱落下来而形成具有摄入物质旳细胞内囊泡旳过程。

6、外排作用：细胞内物质先被囊泡裹入形成分泌泡，然后与细胞质膜接触、融合并向外释放被裹入旳物质旳过程。

7、细胞辨认：细胞通过其表面旳受体与胞外信号物质分子选择性地互相作用，从而导致胞内一系列生理生化变化，最后体现为细胞整体地生物学效应旳过程。

二、填空1、膜蛋白按其与脂双层互相作用旳不同可分为内在蛋白与外周蛋白两类。

2、根据磷脂分子中所含旳醇类，磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两种。

３、磷脂分子构造旳特点是含一种极性旳头部和两个非极性尾部。

4、神经酰胺是构成鞘磷脂旳基本构造,它是由鞘氨醇以酰胺键与脂肪酸相连而成。

5、磷脂酰胆碱(卵磷脂)分子中磷酰胆碱为亲水端,脂肪酸旳碳氢链为疏水端。

6、磷脂酰胆碱(卵磷脂）是由甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱构成。

7、脑苷脂是由鞘氨醇、脂肪酸和单糖（葡萄糖／半乳糖)构成。

8、神经节苷脂是由鞘氨醇、脂肪酸、糖和唾液酸构成。

9、生物膜内旳蛋白质疏水氨基酸朝向分子外侧，而亲水氨基酸朝向分子内侧。

10、生物膜重要由膜脂和膜蛋白构成。

11、膜脂一般涉及磷脂、糖脂和固醇,其中以磷脂为主。

三、单选题鞘1、神经节苷脂是( ）A、糖脂Ｂ、糖蛋白C、脂蛋白Ｄ、脂多糖2、下列有关生物膜旳论述对旳旳是( ）A、磷脂和蛋白质分子按夹心饼干旳方式排列。

Ｂ、磷脂包裹着蛋白质,因此可限制水和极性分子跨膜转运。

Ｃ、磷脂双层构造中蛋白质镶嵌其中或与磷脂外层结合。

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神经鞘磷脂的立体结构：
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(3) 鞘糖脂(glycosphingolipids)
神经酰胺是构成鞘脂类的母体结构。若鞘 氨醇C1上的羟基与一个单糖（葡萄糖或半乳糖） 相连时，则形成鞘糖脂。 因这些鞘糖脂存在于脑和神经组织中，故 统称为脑苷脂和神经节苷脂。
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鞘糖脂:
神经酰胺
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1.3 胆固醇和萜类 (1) 胆固醇(cholestero1)： 胆固醇是甾醇族(stero1s)中最主要的一类固醇 类化合物，存在于动物细胞膜及少数微生物中。 胆固醇在神经组织、血液、胆汁、肝、肾及皮肤 组织中含量较多。 胆固醇以游离或与脂肪酸结合而以胆固醇酯 的形式存在。胆固醇与长链脂肪酸形成的胆固醇 酯是血浆蛋白及细胞外膜的重要组分。
蛋白与膜的结合方式 ①、②整合蛋白；③、④脂锚定蛋白；⑤、⑥外周蛋白
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外周蛋白：靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质分 子或脂分子的亲水部分结合，因此只要改变溶液的离子强度， 提高温度或 pH 就可以从膜上分离下来，而且膜的结构不被 破坏 。 脂锚定蛋白：可以分为两类，一类是糖磷脂酰肌醇 (glycophosphatidylinositol，GPI) 连接的蛋白。另一类脂锚 定蛋白与插入质膜内的长碳氢链结合。 以上两种膜蛋白占膜蛋白总量的 20%~30%。 内在蛋白：占膜蛋白总量的 70%~80%。多为跨膜蛋白 （tansmembrane proteins），为两性分子，疏水部分位于脂 双层内部，与膜脂的疏水部分结合得十分牢固；亲水部分位 于脂双层外部。由于存在疏水结构域，整合蛋白与膜的结合 非常紧密，只有用较剧烈的条件如去垢剂（detergent）、有 机溶剂、超声波等处理才能将其从膜上溶解下来。
鞘磷脂或神经鞘磷脂是鞘脂类的一种典型 复合脂类，它是高等动物组织中含量最丰富的 鞘脂类。 鞘磷脂是神经酰胺与磷脂酰胆碱或磷脂酰乙醇 胺形成磷酸二酯。 鞘磷脂可水解为磷酸、胆碱、 (神经)鞘氨醇、二氢(神经)鞘氨醇及脂肪酸。

4.2.2 膜的化学组成
化学分析结构表明生物膜几乎都是由脂类和蛋 白质两大类物质组成。此外尚含有少量糖（ 白质两大类物质组成。此外尚含有少量糖（糖 蛋白和糖脂） 以及金属离子等， 蛋白和糖脂 ） 以及金属离子等 ， 水分一般占 15.20包括磷脂、固醇及其他脂类， 生物膜的脂类主要包括磷脂、固醇及其他脂类， 其中包括磷脂酰胆碱（ PC） 其中包括磷脂酰胆碱 （ PC ） ， 磷脂酰乙醇胺 PE） 磷脂酰丝氨酸（ PS） （ PE ） ， 磷脂酰丝氨酸 （ PS ） ， 磷脂酰肌醇 PI ） 鞘磷脂（ SM ） （ PI） ， 鞘磷脂 （ SM） 等 。 膜脂对膜的结构 和膜功能均有重大影响。 和膜功能均有重大影响。
4.2 生物膜
4.2.1 细胞中的膜系统
生物的基本结构和功能单位是细胞。任何细胞都 生物的基本结构和功能单位是细胞。 是以一层薄膜将其内容物与环境分开， 是以一层薄膜将其内容物与环境分开，这层薄膜 称为细胞的质膜。 称为细胞的质膜。此外大多数细胞中还有许多内 膜系统， 膜系统，他们组成具有各种特定功能的亚细胞结 构和细胞器如细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、 构和细胞器如细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、 高尔基体、过氧化酶体等。 高尔基体、过氧化酶体等。
②膜蛋白
膜中蛋白质根据其在膜结构中的分步大体可分为两大类， 膜中蛋白质根据其在膜结构中的分步大体可分为两大类， 外周蛋白与内嵌蛋白。 外周蛋白与内嵌蛋白。 外周蛋白的主要特点是分布于膜的外表， 外周蛋白的主要特点是分布于膜的外表，通过静电作用 及离子键作用等较弱的非共价键与膜的外表相结合。 及离子键作用等较弱的非共价键与膜的外表相结合。 内嵌蛋白的主要特征为水不溶性， 内嵌蛋白的主要特征为水不溶性，他们分布在磷脂的脂 双分子层中， 双分子层中，有时横跨全膜或者以多酶复合物形式由内 嵌蛋白和外周蛋白结合， 嵌蛋白和外周蛋白结合，或者以疏水和亲水两部分分别 与磷脂的疏水和亲水部分两结合。 与磷脂的疏水和亲水部分两结合。 膜蛋白对物质代谢（酶蛋白） 物质传送、细胞运动、 膜蛋白对物质代谢（酶蛋白）、物质传送、细胞运动、 信息的接受与传递、支持与保护均有重要意义。 信息的接受与传递、支持与保护均有重要意义。