《生物化学5脂质和生物膜.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物化学5脂质和生物膜.ppt（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1掌握三酰甘油的组成和结构、磷脂的结构特点 及其与功能的关系；2熟悉生物膜的结构模型及功能；3了解脂类的含义、类别及其生物学意义。 教学目标教学目标 教学重点教学重点 脂肪和磷脂的结构、生物膜的基 本概念、化学组成、生物膜的结 构模型及生理功能。 教学难点教学难点 生物膜的结构模型前言前言脂质的定义脂质的定义脂质的生物学意义脂质的生物学意义 脂质的类别脂质的类别5.1 5.1 三酰甘油三酰甘油 5.1.1 5.1.1 三酰甘油的结构三酰甘油的结构 5.1.2 5.1.2 三酰甘油的性质三酰甘油的性质5.2 5.2 脂肪酸脂肪酸 5.2.1 5.2.1 天然脂肪酸的结构天然脂肪酸的结构特点特点
2、5.2.2 5.2.2脂肪酸的种类脂肪酸的种类思考与练习思考与练习 教学纲要教学纲要 5.3 磷脂5.4 鞘脂类5.5 5.5 类固醇5.6 5.6 生物膜生物膜 5.6.1 5.6.1 5.6.1 5.6.1 细胞中的膜细胞中的膜细胞中的膜细胞中的膜系统系统系统系统 5.6.2 5.6.2 5.6.2 5.6.2 生物膜化学生物膜化学生物膜化学生物膜化学组成组成组成组成 5.6.3 5.6.3 5.6.3 5.6.3 生物膜的结生物膜的结生物膜的结生物膜的结构构构构 5.6.4 5.6.4 5.6.4 5.6.4 生物膜的功生物膜的功生物膜的功生物膜的功能能能能前前 言言脂质的定义脂质的定义
3、 凡是水不溶性的、而溶于非极性有机溶剂，基本成分含有醇与脂肪酸的一类化合物统称为脂质类。脂质的生物学意义脂质的生物学意义u是生物体组织细胞的构成成分，主要用于构成细胞膜；是生物体组织细胞的构成成分，主要用于构成细胞膜；u氧化分解提供能量，具有体积小（因脂质几乎以无水的形式存在），热氧化分解提供能量，具有体积小（因脂质几乎以无水的形式存在），热价高（燃烧价是糖或蛋白质的两倍多）等特点，冬眠动物所用的能量主价高（燃烧价是糖或蛋白质的两倍多）等特点，冬眠动物所用的能量主要是由脂肪氧化产生的；要是由脂肪氧化产生的；u具有润滑、防震、防寒（保温）等作用：高等动物皮下的结缔组织、大具有润滑、防震、防寒（保
4、温）等作用：高等动物皮下的结缔组织、大网膜、内脏器官的系网膜可以避免器官之间的相互摩擦，震动时得以固网膜、内脏器官的系网膜可以避免器官之间的相互摩擦，震动时得以固定而不受损伤；皮下堆积的脂肪层，能防止体温外散，所以有定而不受损伤；皮下堆积的脂肪层，能防止体温外散，所以有“胖人怕胖人怕热而不怕冷热而不怕冷”的说法。的说法。是某些活性物质的溶剂。活性物质是指生物体内含量少，但又起着极其是某些活性物质的溶剂。活性物质是指生物体内含量少，但又起着极其重要作用的物质，如重要作用的物质，如VA、VD、VE、VK，还有激素等，它们要溶于脂，还有激素等，它们要溶于脂类物质后才有利于吸收和代谢类物质后才有利于吸
5、收和代谢。脂质的类别脂质的类别按其化学组成的不同可分为两大类：按其化学组成的不同可分为两大类：单脂单脂由高级脂肪酸和醇构成。由高级脂肪酸和醇构成。其中甘油三酯通称为油其中甘油三酯通称为油脂脂也叫也叫脂肪脂肪，而高级醇的脂肪酸酯称为蜡。，而高级醇的脂肪酸酯称为蜡。复脂（类脂）复脂（类脂）除了高级脂肪酸和醇以外，还含有其他除了高级脂肪酸和醇以外，还含有其他成分的脂，包括成分的脂，包括磷脂、糖脂和固醇磷脂、糖脂和固醇等。等。按其功能的不同也可分为两大类：按其功能的不同也可分为两大类：储存脂质储存脂质作为机体能量来源的脂质，游离存在皮下、作为机体能量来源的脂质，游离存在皮下、器官之间或种子和果实中，含
6、量不稳定（器官之间或种子和果实中，含量不稳定（可变脂可变脂），这类），这类脂一般属于油脂；脂一般属于油脂；结构脂质结构脂质作为组织成分的脂质，含量比较稳定（作为组织成分的脂质，含量比较稳定（基本基本脂脂），这类脂一般属于类脂。），这类脂一般属于类脂。前前 言言CH2OHCHOHCH2OH OR-C-OHCH2O-CO-RCHOHCH2OHCH2O-CO-R1CHO-CO-R2CH2OHCH2O-CO-R1CHO-CO-R2CH2O-COR3甘油甘油(丙三醇丙三醇)脂肪酸脂肪酸单脂酰甘油单脂酰甘油二脂酰甘油二脂酰甘油三脂酰甘油三脂酰甘油5.1 5.1 三酰甘油三酰甘油5.1.1 5.1.1 三酰
7、甘油的结构三酰甘油的结构三酰甘油也称油脂，三酰甘油也称油脂，动物油脂称脂肪（动物油脂称脂肪（Fats),植物油脂称油（植物油脂称油（Oils）5.1 5.1 三酰甘油三酰甘油5.1.2 5.1.2 三酰甘油的理化性三酰甘油的理化性质质一般物理性质：一般物理性质：无色、无臭、无味，不溶于水而溶于非极性有机溶无色、无臭、无味，不溶于水而溶于非极性有机溶剂，无明确熔点，常温下呈液态或固态，有油脂之称。剂，无明确熔点，常温下呈液态或固态，有油脂之称。重要化学性质：重要化学性质：水解与皂化：水解与皂化：催化剂、水解产物、皂化反应、催化剂、水解产物、皂化反应、皂化值皂化值氢化与卤化：氢化与卤化：加氢硬化、
8、加碘卤化、加氢硬化、加碘卤化、碘值碘值氧化与酸败：氧化与酸败：变蛤、变蛤、酸值酸值5.2 5.2 脂肪酸脂肪酸5.2.1 5.2.1 脂肪酸的结构特点脂肪酸的结构特点1. 脂肪酸碳链长脂肪酸碳链长12-20个碳，其中最常见为个碳，其中最常见为C16，C182. 动物饱和脂肪酸较多，植物不饱和脂肪酸较多动物饱和脂肪酸较多，植物不饱和脂肪酸较多3. 不饱和脂肪酸双键大多数为顺式不饱和脂肪酸双键大多数为顺式RCH2C CHH(CH2)7COOH4. 多不饱和脂肪酸双键不共轭多不饱和脂肪酸双键不共轭(1-3个双键从个双键从C9开始开始 4个以上从个以上从C5开始开始)CH2C CHH(CH2)7COO
9、HRCH2C CHH9,12饱和脂肪酸饱和脂肪酸：软脂酸（：软脂酸（16C）、硬脂酸（）、硬脂酸（18C）。）。不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸油酸（含油酸（含1个双键）个双键）亚油酸（含亚油酸（含2个双键）个双键）亚麻酸（含亚麻酸（含3个双键）个双键）花生四烯酸（含花生四烯酸（含4个双键）个双键）维持人和动物生长所需的，体内又不能合成维持人和动物生长所需的，体内又不能合成因而必需从食物中来的因而必需从食物中来的不饱和不饱和脂肪酸脂肪酸（包括包括亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等）。）。必需脂肪酸：必需脂肪酸：天天然然存存在在的的主主要要脂脂肪肪酸酸5.2 5.2 脂肪酸脂肪酸5
10、.2.2 5.2.2 脂肪酸的种类脂肪酸的种类CH2OCOR1R2OCOCHCH2OPOO-OX非极性尾极性头磷脂在水相中自发形成脂质双分子层。5.3 5.3 磷脂磷脂5.3.1 5.3.1 甘油磷脂甘油磷脂非极性尾 头部头部尾部尾部两性分子两性分子5.3 5.3 磷脂磷脂5.3.2 5.3.2 几种重要的甘油磷几种重要的甘油磷脂脂名称名称分布分布X磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱 卵磷脂卵磷脂 卵黄最多，动物各组织卵黄最多，动物各组织 胆碱胆碱磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 脑磷脂脑磷脂 与卵磷脂并存与卵磷脂并存 乙醇胺乙醇胺 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸 丝氨酸磷脂丝氨酸磷脂 动物各组织动物各组织 丝氨酸丝氨酸
11、 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 肌醇磷脂肌醇磷脂 动植微，动脑肝肺动植微，动脑肝肺 肌醇肌醇 缩醛磷脂缩醛磷脂 动脑心，某些细菌动脑心，某些细菌 乙醇胺乙醇胺 神经鞘磷脂神经鞘磷脂 动神经血肺脾动神经血肺脾 胆碱胆碱5.3 5.3 磷脂磷脂5.3.2 5.3.2 几种重要的甘油磷几种重要的甘油磷脂脂 由由1分子脂肪酸，分子脂肪酸，1分子鞘氨醇或其衍生物，以及分子鞘氨醇或其衍生物，以及1分分子极性头基团组成。子极性头基团组成。鞘脂类鞘脂类鞘磷脂类鞘磷脂类脑苷脂类（糖鞘脂）脑苷脂类（糖鞘脂）神经节苷脂类神经节苷脂类5.4 5.4 鞘脂类鞘脂类5.5 5.5 类固醇类固醇 以环戊烷以环戊烷多氢菲为核心结多氢
12、菲为核心结构的环状醇。包构的环状醇。包括动物固醇、植括动物固醇、植物固醇和微生物物固醇和微生物固醇。如固醇。如7-7-脱氢脱氢胆固醇（胆固醇（VDVD3 3原），原），麦角固醇（麦角固醇（VDVD2 2原）原）ABCD15710131714R1R2R3甾字甾字(-C10,13,17三个取代基三个取代基环戊烷多氢菲结构环戊烷多氢菲结构HO含醇类含醇类田田-四个环四个环胆固醇胆固醇(胆甾醇胆甾醇)名称名称分布分布功能功能动物血液动物血液,脂肪脂肪,脑及神经脑及神经B环开环环开环转化为转化为D3麦角固醇麦角固醇 酵母，植物中酵母，植物中 B环开环转化为环开环转化为D2胆酸胆酸 动物胆汁动物胆汁 脂肪
13、乳化剂脂肪乳化剂甾体激素甾体激素 动物动物 性激素，性激素， 调节糖，盐代谢调节糖，盐代谢 肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素 性腺分泌性腺分泌 强心苷强心苷 植物玄参科植物玄参科 医药强心剂医药强心剂 或百合科或百合科 剧毒剧毒皂角苷皂角苷 植物薯蓣科植物薯蓣科 医药制剂医药制剂 化工原料化工原料蟾毒蟾毒 动物蟾科动物蟾科 强心剂，剧毒强心剂，剧毒类固醇的种类n所有的细胞都以一层薄膜将它的内含物与外界环所有的细胞都以一层薄膜将它的内含物与外界环境分开。境分开。另外，大多数细胞中还含有许多内膜系统，组成另外，大多数细胞中还含有许多内膜系统，组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器。例如，具有各种特定
14、功能的亚细胞结构和细胞器。例如，线粒体、细胞核、内质网、溶酶体和叶绿体等。线粒体、细胞核、内质网、溶酶体和叶绿体等。细胞膜以及各种细胞器的外膜通称为生物膜。细胞膜以及各种细胞器的外膜通称为生物膜。电镜下表现出大体相同的形态、厚度69nm左右的3片层结构。5.6 5.6 生物膜生物膜5.6.1 5.6.1 细胞中的膜系统细胞中的膜系统1.膜脂：主要是磷脂、固醇和糖脂。当磷脂分散于膜脂：主要是磷脂、固醇和糖脂。当磷脂分散于水相时，可形成脂质体。水相时，可形成脂质体。2.膜蛋白：以糖蛋白为主，脂蛋白次之。分外周蛋膜蛋白：以糖蛋白为主，脂蛋白次之。分外周蛋白和内在蛋白（整合蛋白）。白和内在蛋白（整合蛋
15、白）。3.膜糖类膜糖类4.水和金属离子水和金属离子5.6 5.6 生物膜生物膜5.6.2 5.6.2 生物膜的化学组成生物膜的化学组成生物膜的化学组成，因膜的种类不同而有很大的差别。生物膜的化学组成，因膜的种类不同而有很大的差别。详见详见P 132表表5-3双层脂分子构成（E. Gorter, F.Grendel, 1925)三明治式结构模型(H.Davson, J.F.Danielli, 1935)单位膜模型(J.D.Robertson, 1959)流动镶嵌模型流动镶嵌模型(S.J.Singer, G.Nicolson, 1972)5.6 5.6 生物膜生物膜5.6.3 5.6.3 生物膜的
16、结构生物膜的结构生物膜是以磷脂、胆固醇和糖脂为主构成的双层脂膜生物膜是以磷脂、胆固醇和糖脂为主构成的双层脂膜膜结构的流动镶嵌模型膜结构的流动镶嵌模型膜结构的流动镶嵌模型膜结构的流动镶嵌模型膜的流动镶嵌模型结构要点膜的流动镶嵌模型结构要点1.膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。2.脂质双分子层具有流动性。脂质双分子层具有流动性。3.内嵌蛋白内嵌蛋白“溶解溶解”于脂质双分子层的中心疏水部分。于脂质双分子层的中心疏水部分。4.外周蛋白与脂质双分子层的极性头部连接。外周蛋白与脂质双分子层的极性头部连接。5.双分子层中的脂质分子之间或蛋白质组分与脂质之间双分子层中
17、的脂质分子之间或蛋白质组分与脂质之间无共价结合。无共价结合。6.膜蛋白可作横向运动。膜蛋白可作横向运动。5.6 5.6 生物膜生物膜5.6.3 5.6.3 生物膜的结构生物膜的结构5.6 5.6 生物膜生物膜5.6.4 5.6.4 生物膜的功能生物膜的功能1.保护功能保护功能2.2.转运功能转运功能3.能量转换能量转换4.信息传递信息传递5.细胞识别细胞识别6.运动功能运动功能脂质与生物膜思考与练习1什么是脂类？脂类可分成哪几类？脂类什么是脂类？脂类可分成哪几类？脂类 在生物体中的主要功能是什么？在生物体中的主要功能是什么？2酯、脂类、脂肪、脂肪酸、必须脂肪酸酯、脂类、脂肪、脂肪酸、必须脂肪酸 各指的是什么？它们的关系如何？各指的是什么？它们的关系如何？3磷脂化合物有何结构特点？在水中能形磷脂化合物有何结构特点？在水中能形 成怎样的结构？为什么？成怎样的结构？为什么？4目前比较被公认的生物膜模型是什么？目前比较被公认的生物膜模型是什么？ 它有何特点？它有何特点？
