第四章脂类和生物膜09

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4）细胞的识别作用
细胞识别是指细胞有识别异己的能力，尤其是生殖细胞和免疫细
胞(如吞噬细胞、淋巴细胞)的识别能力更为明显。
识别作用是一种发生在细胞表面的现象，其本质是细胞通过细胞 膜上特定的膜受体或膜抗原与外来信号物质的特异结合。 淋巴细胞依赖细胞膜上特定的抗原受体识别并结合外来抗原，产生 相应的抗体引起免疫反应。 这些特定的膜受体和膜抗原的化学本质都是糖蛋白或糖脂，细胞识 别的分子基础是糖链结构的特异性。
1） 结构：
R1, R2及R3若相同：单纯甘油酯
R1, R2及R3若不相同：混合甘油酯
脂肪酸
高等动植物的脂肪酸有以下共性：
脂肪酸链长多为14-20个碳原子，都是偶数； 最常见的是软脂酸（16C)、硬脂酸(18C)以及油酸(18C,不饱和）； 高等植物和低温生活的动物中，常见到高不饱和脂肪酸，含量高于饱
类、水和金属离子等组成。
生物膜的组成，因膜的种类不同而有很大的差别。
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1）膜脂：
主要包括磷脂（磷脂酰胆碱，磷脂酰乙醇氨， 磷脂酰丝氨酸，磷脂酰肌醇、神经鞘磷脂 等 ），固醇及其他脂类 ，两性分子。 形成具有双分子层结构的封闭囊 泡，称为脂质体。
磷酰胆碱 极性头基团
CH3 H3CN CH3 CH2 H2 C O O P O O H2 C CH HC OH
生物学功能：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。
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3）膜糖类：
主要是以糖蛋白和糖脂的形式存在。 在细胞质膜表面分布较多，一般占质膜总量的2一l0%左右。 与膜蛋白和膜脂结合的糖类主要有中性糖、氨基糖和唾液酸，糖脂主要为 神经糖脂。
糖蛋白和糖脂与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫反应、细胞识别、血型 及细胞癌变等均有密切关系。 生物学功能：糖蛋白和糖脂与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫反应、细 胞识别、血型及细胞癌变等均有密切关系。
第四章
脂类与生物膜
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一 、脂 类
1 、概述
1）定义：由脂肪酸与醇作用生成的酯及其衍生物 主要有脂肪三酰甘油酯 、磷脂 、糖脂 、固醇等。 2 ） 特 点 ： 脂类的显著特点是一般不溶于水，溶于有机 溶剂。 脂溶性
3）结合脂：糖脂和脂蛋白。
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2、 三酰甘油酯
O
O CH2 O C O R3 CH2 O C R1 R2 C O CH
3、甘油磷酸酯类
O R2
CH 2 O CH 2 O
C O
R1
C O CH
P O X OH
X= X= X= X= X=
H CH 2 CH 2 N(CH 3 ) 2 CH 2 CH 2 NH 2 CH 2 CH(OH)CHOH CH 2 CH(NH 2 )COO OH OH
磷脂酸 磷脂酰胆碱（卵磷脂） 磷脂酰乙醇胺 磷脂酰甘油 磷脂酰丝氨酸
3）外周蛋白的表面主要含有亲水性R基，通过静电引力与带电荷的脂质双分 子层的极性头部连接； 4）双分子层中的脂质分子之间或蛋白质组分与脂质之间无共价结合； 5)膜蛋白可做横向移动，外周蛋白漂浮在双分子层‘海洋”的表面，而内嵌蛋白 几乎完全浸沉于烃基核心中。
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4、 膜的功能
1)保护功能
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2)转运功能
X=
OH OH
OH
O CH 2 O OCH O OH 2 C C C O R3 R4
磷脂酰肌醇
O X= P OOCH 2 CHCH 2 O OH
P O
二磷脂酰甘油脂
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磷脂的结构特点
极性端
磷脂分子中含有亲水性的磷酸酯基和亲 脂性的脂肪酸链，优良的两亲性分子。 磷脂分子在水溶液中，能够形成双层脂膜 结构或微团结构，具有形成生物膜（双层 脂膜）的特性。 分布：广泛存在于人和动物的体、脑、神经系统、 心、肝等器官和各种微生物、禽蛋类以及大部份 植物种子中，几乎所有生物细胞内部都含有磷脂。 非极性端
18 CH3 19 17
CH3
C H2
CH3 H2 C 24 CH 23 C 25 CH 3 H2 27
两性分子
生物功能：
OH
胆固醇（胆甾醇）是高等动物细胞的重要组分，胆结石的主要成分，与长链脂肪酸形 成的胆固醇酯是血浆脂蛋白及细胞膜的重要组分，中性脂的形式分布在双层脂膜内， 对生物膜中脂类的物理状态有一定的调节作用，有利于保持膜的流动性和降低相变温 度。 胆固醇是动物组织中其它固醇类化合物如胆汁醇、性激素、肾上腺皮质激素、维生素 D3等的前体。 植物细胞膜含有豆固醇及谷固醇。
积，造成血管通道狭窄，引起高血压。血液中的血脂块及脱落的
胆固醇块遇到血管窄小位置，卡住通不过，就造成了堵塞，形成 栓塞。而磷脂强大的乳化作用可乳化血管内沉积在血管壁上的胆
固醇及脂类，形成乳白色液体，排出体外。
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增智： 人体神经细胞和大脑细胞是由磷脂为主所构成的细胞薄膜包覆，磷 脂不足会导致薄膜受损，造成智力减退，精神紧张。而磷脂中含的乙酰 进入人体内与胆碱结合，构成乙酰胆碱。而乙酰胆碱是各种神经细胞和 大脑细胞间传递信息的载体，可以加快神经细胞和大脑细胞间信息传递 的速度，增加记忆力，预防老年痴呆。
多层脂质体 0.2--1 0um
单层脂质 体
大： 200~1000nm
小： 20~50nm
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）膜蛋白
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 力与膜结合。 外周蛋白 与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离出来。 能溶解于水。 70-80%，蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。 内嵌蛋白 不溶于水，主要靠疏水键与膜脂相结合，而且不容易从膜中 分离出来。
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3、膜的结构
1935年Danielli等提出 “蛋白质一脂类一蛋白质” 的三明治式结构模型；
1972年S．J．Singer提出流体镶嵌模型。
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流体镶嵌模型的要点：
1）膜的基质或膜结构的连续 主体是极性的脂质双分子层， 脂质双分子层具有流动性 ； 2）内嵌蛋白 “溶解”于双 分子层的中心疏水部分中 ；
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磷脂的功能
乳化作用
分解过高的血脂和过高的胆固醇，使血管循环顺畅（血管清道
夫）。使中性脂肪和血管中积压的胆固醇乳化为对人体无害的微分
子状态，并溶解于水中排出体外。同时阻止多余脂肪在血管壁沉 积，缓解心脑血管的压力。磷脂之所以防治现代文明病，其根本 原因之一，就是在于它具有强大的乳化作用。 心脑血管疾病：日常肉类摄取过多，造成胆固醇，脂类沉
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3）鞘磷脂类
磷酰胆碱 极性头基团
极性头
CH3 H3CN CH3 CH2 H2 C O O P O O H2 C CH HC OH
+
NH O H2 C CH2 H2 C CH2 H2 C CH2 H2 C 脂肪酸 CH HC CH2 H2 C CH2 H2 C CH2 H2 C CH2 H 2C CH3
用，是细胞膜表面特异的受体的 重要组分，存在于乙酰胆碱和其 他神经介质的受体部位，细胞表 唾液酸
面的神经节苷脂类与组织免疫以
及细胞与细胞的识别等有关。
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5、固醇类
环戊烷
菲
固醇类是环戊烷多氢菲的衍生物。
不能被碱皂化，在有机溶剂中容易结晶出来 。
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胆固醇
CH3 CH3
20 CH 22 26
豆固醇：在C22— C23之间有一双键
CH HC CH2 H2 C CH2 H2 C CH2 鞘氨醇 H2 C CH2 H2 C CH2 H2 C CH2 H2 C CH3
非极性 尾
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4）脑苷脂类
半乳糖脑苷脂 结构
含有两个、三个或四个糖基。 可以是D—葡萄糖、D—半乳糖或N—乙 酰基—D—半乳糖胺。
脑苷脂大部分存在于细胞膜的外层， 是构成细胞表面的重要组分。
引起血管痉挛，而亚麻酸在人体里能够降低血脂，舒张血管，起 到消炎的作用。饮食上不够注意，造成亚油酸、亚麻酸摄入的比 例失调，从而给人体的健康带来危害。 亚油酸大多存在于食品当中，植物油中的含量较高，人体很 容易摄入，建议在平时的生活当中，比如说炒菜的时候，就可以 稍微注意一下不要放那么多的油。
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O
存在：脑的细胞膜中。
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5）神经节苷脂类： 最复杂的糖鞘脂类，它含
有由几个糖基组成的巨大极 性头。 神经节苷脂的一个或多个 末端糖基是N—乙酰基神经 酸即唾液酸。（是含有唾液 酸的糖脂， ） 生物功能： 对神经组织有较大的亲和性， 能透过血脑屏障，与神经细胞结 合，促进神经修复作用。神经节
苷脂在神经的传导中起着重要作
细胞 或细胞 器需要经常 与
外界进行物质交换以维持 其正常的功能。
细胞或细胞器通过生物膜，
从膜外选择性地吸收所需 要的养料，同时排出不需
要的物质。
在各种物质跨膜转运过程 中，细胞膜起着重要的调 控作用。
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3）信息传递
生物体内的信息传递，例如激素的刺 激、神经传导和遗传信息的传递等，主 要是在细胞膜上进行的。
结构虽与胆固醇相似，能抑制胆固醇的吸收，有明显降低人体血清胆固醇，
防治脑溢血及动脉硬化的功能。发现血脂高的人，可以通过经常吃一些豆腐、
豆芽菜以及各种豆类食物来降低血胆固醇，并把它作为一种辅助治疗手段。
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二 、 生 物 膜
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1、生物膜的组成
（1）生物膜的组成
脂类（磷脂和胆固醇）、蛋白质（包括酶）、多糖
活化细胞： 磷脂是细胞膜的重要组成部分，肩负着细胞内外物质交换的重任。 如果人每天所消耗的磷脂得不到补充，细胞就会处于营养缺乏状态，失 去活力。
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4、鞘脂类
1）组成：
脂肪酸，磷酸，鞘氨醇或其衍生物以及极性头醇所组成。
鞘脂类具有一个极性头和两个非极性尾，不含有甘油。
2）分类：