脂类和生物膜
第8章脂质和生物膜

→→ 内吞过程
←←外排过程
吞噬细胞消除外来的细菌获病毒
细菌以基团转移方式吸收乳糖 磷酸化 乳糖 E3 PE3
乳 糖
乳糖 E2
细胞内
PHPr
HPr
细 胞 膜 细胞外
磷酸烯 醇式丙 酮酸
E1
PE1
丙酮酸
能量转换
氧化磷酸化:通过生物氧化作用,将食物分子中存储
的化学能转变成生物能,即将化学能转换成ATP分子的
锚蛋白 阴离子通道 血型糖蛋白
生物膜的功能
1 物质转运-----转运功能
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,同时也要排出不需要的物质。 在各种物质跨膜转运过程中,细胞膜起着重要 的调控作用。
简单扩散( simple diffusion):生物膜是 半透膜,不允许极性分子或生物大分子通过。只
全顺-二十二碳-4-7-10-13-16-19六烯酸 22:6 △4c,7c,10c, 13c,16c,19c
n- 十 六 酸 n- 十 八 酸 n- 二 十 酸
18:1△9c, 18:2△9c,12c 18:3△9c,12c,15c
油酸 亚油酸 α-亚麻酸 花生四烯酸
二十二碳六烯酸
2 生物脂肪酸的结构特点
内吞作用和外排作用
内吞(endocytosis):细胞从外界摄取大分子物质或 颗粒的过程称为内吞。
外排(exocytosis):细胞将细胞内的物质排到细胞外的 过程称为外排。
内吞固体物质称为“吞噬”,例如:淋巴吞噬细 胞的吞噬作用。 吞液态物质称为“胞饮” 原核生物在它们的质膜和外膜中含有多成分的输出系统, 使得它们能够将某些蛋白质(往往是些毒素或酶)分泌到 细胞外介质中。
第五章 脂类和生物膜

功能:选择性透过物质运输通道,信息识别受体。
以非共价键结合
静电力结合
Pr分子末端片段插入膜中
以单一a螺旋跨膜
以多段a螺旋跨膜
通过共价键结合的脂插膜
(三)糖类
质膜:糖类占质膜2-10%,大多与膜蛋白结合,少数与膜脂结合。 内膜系统
分布于质膜表面的糖残基形成一层多糖-蛋白质复合物(细胞外壳-糖萼)
糖蛋白功能:糖蛋白与大多数细胞的表面行为有关,细胞与周围环境的 相互作用都涉及到糖蛋白,在接受外界信息及细胞间相互识别方面有重 要作用。 二、生物膜的分子结构 (一)生物膜中的分子作用力 1、静电力:一切极性和带电基团之间,相互吸引或排斥 2、疏水作用:对维持膜结构起主要作用 3、范德华力:使膜中分子彼此靠近,在膜结构中也很重要。
四、脂质过氧化作用对机体的损伤 1、中间产物自由基导致蛋白质分子的聚合 2、脂质过氧化终产物可与蛋白质的氨基发生作用导致多肽 链的链内交联和链间交联。被修饰了的蛋白质和酶失去生 物活性,导致代谢异常。 3、脂质过氧化对膜的伤害 脂质过氧化的直接结果是不饱和脂肪酸减少,膜脂的 流动性降低。 4、脂质过氧化和动脉粥样硬化 5、脂质过氧化和衰老 老年斑、老年色素、脂褐素、黑色素
(二)膜蛋白 20-25%蛋白质与膜结构相联系,根据在膜上的定 位可分为膜周边蛋白质和膜内在蛋白质。 1、膜周边蛋白质(占膜蛋白的20-30%—外周蛋白 分布于膜的脂双层表面,通过静电力或非共价键与 其它膜蛋白相互作用连接到膜上,膜周边蛋白易于 分离,改变离子强度或金属螯合剂可提取,这类蛋 白质溶于水。 2、膜内在蛋白质(占膜蛋白的70-80%)
②协助扩散—溶质在顺浓度梯度扩散时,依赖于特定载体。 这些载体主要是镶嵌在膜上的多肽或蛋白质,属于透性酶 系,通过载体构象的变化完成运输,如:红细胞膜对葡萄 糖的运输。 两者的区别:协助扩散具有明显的饱和效应。 (二)主动运输(运送) 定义:凡物质逆浓度梯度的运输过程。 特点:①专一性(有的细胞膜只能运输氨基酸,不能运输葡 萄糖);②运输速度可达到饱和状态(需载体蛋白);③ 方向性(细胞总是向外运输Na+,向内运输K+以维持正常的 生理功能)④选择性抑制(乌本苷抑制Na+向外运输,根皮 苷抑制肾细胞对G的运输)⑤需提供能量 主动运输过程发生需要两个体系:一是参与运输的传递体、 二是酶系组成的能量传递系统。
第09章 生物膜

(二)脂酰甘油是甘油的脂肪酸酯
脂肪酸的羧基与甘油的羟基缩合、脱水形成 酯,即为脂酰甘油。
1. 脂酰甘油种类 单脂酰甘油 二脂酰甘油 三脂酰甘油(甘油三酯)
分子式
三脂酰甘油
Q0235301.mov
2. 脂酰甘油的物理和化学性质 (1)溶解度 不溶于水 (2)熔点
与脂肪酸组成有关。 (脂酰甘油俗称油脂)
蜡(浮游生物代谢燃料、皮毛保护) 2. 结构脂类(structural lipid) 3. 活性脂类(active lipid)
维生素A、D、E、K 类固醇:激素
脂肪酸
Q0272301.mov
第二节 生物膜的化学组成与结构
细胞的膜系统
任何细胞都以一层6-10nm的薄膜将其内含物与 环 境 分 开 , 这 层 膜 叫 细 胞 膜 ( 质 膜 plasma membrane).
3. 饱和与不饱和脂肪酸有不同构象
烃链30度刚性弯曲
4. 脂肪酸的活化反应 脂酰CoA是脂肪酸的活化形式。
5. 不饱和脂肪酸过氧化作用
自由基(radical): 具有未成对电子的原子或原子团. 如: 羟自由基( • OH )
过氧化作用对机体的损伤: 不饱和脂肪酸的减少影响膜的流动性. 引起蛋白质分子的聚合.
第九章 脂类与生物膜 (lipid and biological membrane)
脂类定义
是一类低溶于水而高 溶于非极性溶剂的生 物有机分子。
脂类种类: 1. 单纯脂(脂肪酸+醇类) 2. 复合脂(脂肪酸+醇类+非脂成分) 3. 衍生脂类
萜类、固醇类、维生素A、D、E、K
第一节 生物体内的脂类 一、脂酰甘油类(acyl glycerols )
4脂类和生物膜(答案)

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。
脂类与生物膜

含有亲水性的磷酸 酯基和亲脂性的脂 肪酸链,是两亲性 分子。
极性脂在多水介质中自发地形成闭合的双分子层, 头部向着两侧的多水介质,尾部形成双分子层中间 的疏水区,成为亲水物质的扩散屏障。
②胆固醇 真核细胞膜含有胆固醇,动物细胞膜比植物含有较 多的固醇。 高等植物细胞膜的固醇主要是谷甾醇和豆甾醇。 动物细胞膜中最多的固醇为胆固醇。 磷脂和糖脂是构成脂质双分子层的物质,胆固醇在 调节膜的流动性、增加膜的稳定性以及降低水溶性 物质的通透性等方面都起着重要作用。
脂类与生物膜
13.04.2021
生产计划部
本章要求
了解脂类的概念、分类和特点,熟悉脂类的生 理功能;
掌握脂类的结构组成,熟悉油脂的性质; 掌握生物膜的组成和结构; 掌握生物膜的功能,熟悉生物膜的特性。
第一节 概述
一、脂质的概念 1.定义——脂质是醇与酸缩合的产物。 脂类(lipids) 是由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生 物。 2.特点:通常是水不溶性化合物,而溶于乙醚、三 氯甲烷等有机溶剂。 二、脂类的分类:单纯脂和复合脂 1.单纯脂——仅含脂肪酸和醇 2.复合脂——含有多种成分,如糖、磷酸和蛋白等。
皂化值=56.1Vc/m V为滴定用HCl体积,mL;c为HCl的浓度;56.1为
KOH的相对分子质量;m为测定所用油脂质量。
二、油脂的性质
皂化值的大小可以推知脂肪中所含脂肪酸的平 均相对分子质量。
5g三酰甘油需要0.5mol/L KOH 36.0mL才能使之 完全水解并将其脂肪酸转变为肥皂。试计算样 品中脂肪酸的平均相对分子质量。
质蛋白的活动,并为一些微生物、微生物毒素、病 毒提供结合位点。 胞外药物可通过激活鞘磷脂酶从而水解鞘磷脂,释 放神经酰胺。
鞘磷脂
第二章脂类和生物膜(给学生)

3、水解作用
• 酸、碱、酶
O O R2 CH2 O C O R3 CH2 O C R1 C O CH
皂和皂化作用
补充:脂的分类(按能否皂化分)
• 可皂化脂类
– 能被碱水解而产生 皂(脂肪酸盐)的 称为可皂化脂类
• 不可皂化脂类
– 不能被碱水解而产 生皂(脂肪酸盐) 的称为不可皂化脂 类,主要有不含脂 肪酸的萜类和固醇 类
第二章 脂类
本章总结
• • • • • • 脂类的种类 甘油三酯 脂肪酸 油脂的理化性质和鉴定 甘油磷脂、鞘磷脂、固醇 生物膜结构及功能
需要掌握的单词(1)
• lipid • • • • palmitic acid stearic acid oleic acid lipase
• • • • •
triacylglycerol monodiglycerol fatty acid
• 请按照简写符号写出下列脂肪酸的结构 式: • C18:0 C18:1Δ9 C18:3 Δ6,9,12
第二节 磷脂
一、甘油磷酸酯类
• 极性头和非极性尾
补充:卵磷脂
2、磷脂的水解(磷脂酶)
• 溶血磷脂
3、磷脂分子层
二、神经鞘磷脂
• 植物和动物细胞膜的重要组分 • 不含甘油 • 由一分子脂肪酸、一分子鞘氨醇和一分子 极性头基团组成
3、微生物固醇
• 微生物固醇以麦角固醇最多,经过日光和 紫外线照射可以被转化为维生素D2
二、类固醇
• 固醇的衍生物 • 胆酸盐
– 是体内天然的乳化剂 – 促进肠道内脂肪、胆固醇以及脂溶性维生素的 乳化
第四节
生物膜化学
细胞膜
含大量脂类、蛋白质的双分子层结构 使细胞成型,有通透、屏蔽等作用
《生物化学》 第4章 脂类和生物膜

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。
生物化学第二章 脂类和生物膜

(一)种类: 1、按脂肪酸种类分: 饱和脂肪酸 如:软脂酸(16C)、 硬脂酸(18C)。 不饱和脂肪酸 如:油酸、亚油酸。
(二)命名
脂肪酸的俗名主要反映其来源和特点。系统名反映其碳原 子数目、双键数和位置。如:硬脂酸的系统名是十八烷酸, 用18:0表示,其中“18”表示碳链长度,“0”表示无双键; 油酸是十八碳-9-烯酸,用18:1 Δ9c表示,“1”表示有一 个双键。反油酸用18:1Δ9,trans表示。 天然脂肪酸中的双键多为顺式结构,少数为反式结构, 如:反油酸等。大多数单不饱和脂肪酸中双键的位置在C9 和C10之间( Δ9),多不饱和脂肪酸通常有一个双键在 Δ9,其余双键在Δ9和烃链末端甲基之间。
另外,根据是否能被碱水解而产生皂,分为皂化 脂质和不可皂化脂质。非皂化脂 包括类固醇、萜 类和前列腺素类。 不含脂肪酸,不能被碱水解。 根据脂质在水中和水界面上的行为分为:非极性 和极性。
3、脂质的生物学作用
(1)贮存脂质 机体代谢燃料和储能形式; 三酰甘油主要分布在皮下、胸腔、腹腔、肌肉、骨髓 等处的脂肪组织中,是储备能源的主要形式。 保护作用;绝缘保温、缓冲压力、减轻摩擦振动 (2)结构脂质 磷脂、糖脂、胆固醇等极性脂是构 成生物膜的重要组分; (3)活性脂质 具营养、代谢及调节功能;与细胞 识别、种特异性、组织免疫等密切相关。 肾上腺皮质激素和性激素的本质是类固醇;各种脂溶 性维生素是脂类得的衍生物。
(三)饱和与不饱和脂肪酸的构象
柔性大,完全伸展
一个双键有30°的 刚性弯曲
(四)脂肪酸盐与乳化作用
脂肪酸盐属于Ⅲ类极性脂质,具有亲水基团和疏水基 团,是典型的两亲化合物,是一种离子型的去污剂, 如:天然的胆汁盐酸、人工合成的十二烷基硫酸钠 (SDS)。
生物化学 5 脂类与生物膜

脂肪酸简写原则:
FA名称+碳数:双键数△双键位数 如:亚油酸18:2△9,12
亚麻酸18:3△9,12,15 亚油酸是ω-6系 亚麻酸是ω-3系
必需脂肪酸(FA):人和哺乳动物生长所需的但不 能合成,必须由膳食提供的不饱和脂肪酸,亚油 酸、亚麻酸。
油: Oils 常温下呈液态(不饱和脂肪酸) 脂: Fats 常温下呈固态(饱和脂肪酸)
外
极性
非极性
非极性
内
极性
“三明治”结构模型
该假设认为,两层磷脂分子的脂肪酸羟链伸向膜 中心,其极性一端则面向膜两侧水相。蛋白质分 子以单层覆盖两侧。形成“蛋白质-脂质-蛋白质” 的“三明治”式结构。
磷脂
球蛋白
脂相
Davson-Danielli模型
单位膜模型
Robertson发现,除细胞质膜外,其他如内质网、 线粒体、叶绿体和高尔基体在电镜下观察都呈现相 似的三层结构,为反映这种结构的普遍性,提出了 “单位膜”模型。这一模型与Davson-Danielli模 型不同之处在于脂双层两侧蛋白分子体系以β折叠形 式存在,而且呈不对称性分布。
非极性尾— 不易溶于水
CH3(CH2)12
OH HN CCCC HHHH
鞘磷脂
极性头— 易溶于水
O CRO H2 COP X
O
磷酰
神经
胆碱 头部
酰胺
鞘 磷 脂
鞘 氨 醇
(3)糖脂
糖脂是一类含糖类残基的结合脂质。 糖脂分为两大类:鞘糖氨脂、甘油糖脂。 鞘糖氨脂分:中性糖鞘脂和酸性糖鞘脂。
① 鞘糖氨脂 ② 甘油糖脂
的功能)。
二、生物膜的结构与功能
❖ 细胞中的生物膜系统 ❖ 生物膜的化学组成 ❖ 生物膜的结构 ❖ 生物膜的功能
4、脂类和生物膜

不饱和脂肪酸
羟酸
主要
环酸
一、脂类
1、 三酰甘油(脂肪)
脂肪酸
一、脂类
1、 三酰甘油(脂肪)
不饱和脂肪酸的顺反式构型 含两个或两个以上双键的脂肪酸称为不饱和脂 肪酸。
CH3(CH2)7CH HOOC(CH2)7CH CH3(CH2)7CH
HC(CH2)7COOH
顺油酸
反油酸
一、脂类
2、甘油磷酸脂
二、生物膜
1、细胞中的膜系统
膜的化学组成 生物膜几乎都是脂 类和蛋白质两大类物质 组成。此外尚含有少量 糖(糖蛋白和糖脂)以 及金属离子等,水分一 般占15.20%。
糖蛋白
磷脂双分子 蛋白质分子
二、生物膜
2、膜的化学组成
膜脂 磷脂(最丰富、50% )、胆固醇和糖脂为主, 膜脂是兼性分子,能自动形成双分子层(自我组 装)。 磷脂甘油酯(PC、PE、PS、PI) 磷脂 鞘氨醇磷脂(SM) 胆固醇 中性糖鞘脂 糖脂 酸性糖鞘脂 神经酰胺的衍生物 甘油糖脂
CHOH R= CHOH
CH2OH
GM1神经节苷脂
唾液酸(NANA )分子结构
一、脂类
4、固醇类
固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物,由于含有醇 基故命名为固醇。
环戊烷
菲
环戊烷多氢菲
一、脂类
4、固醇类
胆固醇(cholesterol) 一端有极性头部基团羟基因而亲水,分子的另 一端具有烃链及固醇的环状结构而疏水。
CH3 (CH2)12CH=CH—CHOH R—C—NH —CH O
鞘氨醇
脂肪酸
O
CH2O ——P—O—CH2CH2N+(CH3)3 OH
磷酸胆碱
第二章脂类和生物膜(石河子大学生物化学试题库)

第二章脂类和生物膜一、填空题1.生物膜主要是由和构成的薄层系统。
2.生物细胞的生物膜分为处于细胞表面的和位于细胞内部的系统。
3.生物膜功能的主要担负者是。
4.载体蛋白可以实现物质的运输和运输,前者需要消耗,后者只是物质通过载体蛋白的扩散。
5.细胞的识别功能是通过生物膜上的来实现的。
6.构成生物膜的三类膜脂是、和。
7.耐寒植物的膜脂中脂肪酸含量较高,从而使膜脂流动性 ,相变温度。
8.1972年提出生物膜的“流动镶嵌模型”,该模型突出了膜的和膜蛋白分布的。
二、选择题(只有一个最佳答案):1.典型的生物膜中蛋白质与脂类及其他物质的组成比例一般是( )①蛋白质:50%~75%脂类:25%~50%其它:1%~10%②蛋白质:25%~50%脂类:50%~75%其它:1%~10%③蛋白质:75%以上脂类:25%其它:1%~3%2.生物膜上钠泵(Na+/K+—ATP)酶工作时伴随ATP水解,每水解1分子ATP,可有( )①二个钠离子外运和二个K+内运②二个钠离子外运和三个K+内运③三个钠离子外运和二个K+内运④三个钠离子外运和三个K+内运3.由生物膜组成的合成蛋白质的细胞器是( )①粗糙内质网②高尔基体③细胞核④光滑内质网4.生物膜的流动镶嵌模型是哪些科学家提出的( )① Robertson ② Singer和Nicolson ③ Jain 和White ④ Watson和Crick5.下列各项中,哪一项不属于生物膜的功能: ( )①主动运输②被动运输③能量转化④生物遗传6.当生物膜中不饱和脂肪酸增加时,生物膜的相变温度: ( )①增加②降低③不变④范围增大7.生物膜的功能主要决定于: ( )①膜蛋白②膜脂③糖类④膜的结合水三、是非题(在题后括号内打√或×)1.生物膜其实质就是处于细胞表面的质膜。
()2.生物膜可以有选择地控制细胞间和细胞内不同区域间的运输与传递,包括物质传递、通过生物膜的能量传递与转换和刺激信号的传递。
第四章--脂类与生物膜化学

第四章脂类和生物膜第一节脂类脂类包括的范围很广,是生物体内一大类重要的有机化合物,脂类是脂肪和类脂及其它们的衍生物的总称。
脂肪:(甘油三酯或三酯酰甘油)分布于皮下结缔组织、大网、肠系膜、肾内脏周围——脂库,含量随营养状态变动,称可变脂。
脂类类脂:磷脂、糖脂、固醇类,分布在生物膜和神经组织中——组织脂,含量稳定,称为固定脂。
这些物质在化学组成和化学结构上有很大差异,但是它们都有一个共同的特性,即不溶于水而易溶于乙醚、氯仿、苯等非极性溶剂(故可用乙醚和石油醚等提取)。
用这类溶剂可将脂类物质从细胞和组织中萃取出来。
脂类的这种特性主要由构成它的碳氢结构成分所决定。
脂类具有重要的生物功能,它是构成生物膜的重要物质,细胞所含有的磷脂几乎都集中在生物膜中。
脂类物质,主要是油脂,是机体代谢所需燃料的贮存形式和运输形式。
脂类物质也可为动物机体提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性维生素。
某些萜类及类固醇类物质,如维生素A、D、E、K,胆酸及固醇类激素具有营养、代谢及调节功能。
在机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。
脂类作为细胞的表面物质,与细胞识别、种特异性和组织免疫等有密切关系。
具有生物活性的某些维生素和激素也是脂类物质。
一、脂酰甘油类脂酰甘油(acyl glycerols),又可称为脂酰甘油酯(acyl glycerides),即脂肪酸和甘油所形成的酯。
根据参与产生甘油酯的脂肪酸的分子数,脂酰甘油分为单脂酰甘油、二脂酰甘油和三脂酰甘油三类。
三脂酰甘油(triacylglycerols)又称为甘油三酯(triglycerides),是脂类中含量最丰富的一大类,其结构如下:194CH2OHC H HOCH2OHHO COR1HO COR2HO COR3+COR1OCH2CCOR2O HO COR32甘油脂肪酸甘油三酯(R1,R2和R3可以相同,也可不全相同甚至完全不同)它是甘油中的三个羟基和三个脂肪酸分子缩合、失水后形成的酯。
脂类与生物膜

由磷脂形成的双层脂膜的示意图
在水溶液中两性的磷脂分子为避免疏水部分接触 水分子而定向排列,形成脂双层结构。脂双层中, 磷脂分子的疏水基团在内部而亲水的头部在表面。
2.1.2膜蛋白 膜蛋白是膜功能的主要承担者,依据膜蛋白与脂双层相互
作用方式不同,分为外周蛋白和内在蛋白。
分布于膜的脂双层外表面,通过极性氨基酸残基以离子 键、氢键、范德华力等次级键与膜脂极性头部或与内嵌蛋 白的亲水部分结合。
传导作用是一种化学能转化为电能的过程,肌肉收缩是化 学能转化为机械能,光合作用是光能转化为化学能,呼吸 作用是将营养物质在氧化分解过程中释放的化学能转变成 另一种高能键化学能的结果。
1. 脂类
1.1 脂类也称脂质,是一类性质微溶或不溶于水,但能溶 于非极性有机溶剂的有机化合物,绝大多数脂类是由脂肪 酸和醇所形成的酯及其衍生物。
1.2 根据其分子组成和化学结构特点:
单纯脂类
脂类 复合脂类
甘油三酯 蜡
磷脂
糖脂
衍生脂类
1.3脂类的生物学功能
贮存脂类——重要的贮能供能物质,每克脂肪氧化时可释放 出38.9 kJ 的能量,每克糖和蛋白质氧化时释放的能量仅分别 为17.2 kJ和23.4 kJ。蜡是海洋浮游生物体内能量物质的主要 储存形式。
1.维生素A(视黄醇)
理化性质: Vit A和胡萝卜素均耐热、酸、碱; 溶于脂肪,不溶于水,一般烹调加工不易破坏 易被氧化和被紫外线破坏; 食物中含有磷脂、Vit E、Vit C和其它抗氧化物质 时,Vit A和胡萝卜素均较稳定。
作用:
(1). 构成视觉细胞内的感光物质——视紫红质: 白天感到光刺眼,必须带墨镜;眼睛外突,
我是不是你最疼 爱的人!
2.维生素D(阳光维生素) 理化性质:
4-脂类和生物膜

• 是变化最多、最复杂的糖脂, 其头部包含一个或几个唾液酸 和糖的残基。 • 存在:是中枢神经系统神经元 质膜中具有特征性的成分,存 在于大脑灰质中;非神经组织 也有少量存在
• 功能:可能与神经传导、组织 免疫、细胞识别等有关
GM1神经节苷脂
唾液酸:N-乙酰基神 经酸
(四)固醇(甾醇)类
固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物。
生物的基本结构和功能单位是细胞,任何细胞外 的薄膜称为细胞的质膜。大多数细胞还有内膜。 细胞膜组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细 胞器(细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、高尔 基体等)。
细胞膜在电镜下表现出大体相同的形态、厚度 6~9nm左右的3片层结构。
膜的化学组成
脂类(磷脂)、蛋白质(包括酶)和糖类 水、金属离子等。 1. 膜脂:主要是磷脂、固醇和鞘脂——两性分 子。当磷脂分散于水相时,可形成脂质体。 脂质体:当磷脂分散于水相时,分子的疏水尾部倾 向于聚集在一起,避开水相而亲水头部暴露在水相, 形成具有双分子层结构的封闭囊泡。
膜的结构
• 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(S.J.Singer, G.Nicolson, 1972)
锚定膜蛋白
内嵌蛋白
糖脂
胆固醇
卵磷脂
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。 2.脂质双分子层具有流动性。 4.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 质之间无共价结合。 6.膜蛋白可作横向运动。
生物化学-脂类物质

本章主要内容
一、脂类物质 1、脂类的定义 2、脂类的种类 3、脂类的生理功能 4、脂类的结构(重点)
(1) 油脂 (2) 磷脂 (3)固醇(4)鞘脂 二、生物膜 1、化学组成(重点) 2、生物膜的结构(重点) 3、生物膜的生理功能
一、 脂类的定义、种类、功能和结构
(一)定义: 多数脂质,化学本质是脂肪酸和醇所形成酯类及其
如:
磷脂的两亲性结构
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
N+ (CH3)3 CH2 CH2 O O P OO CH2 CH CH2
OO C OC O R1 R2
极性端 非极性端
磷脂在膜的位置
磷酸甘油二脂在水溶液中主要是形成双层脂膜
3、鞘脂类
鞘脂类是植物和动物细胞膜的重要组分,在神经组织、
O
CH2O C R1
R2 C O CH O
CH2O P O X
OH
磷脂酰胆碱(卵磷脂)
磷脂酰乙醇胺(脑磷脂
磷脂酰甘油
X= CH2CH(NH2)COO-
OH OH
磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇
X=
OH
O
OH OH
CH2O C R3
X=
O P
OCH2CHCH2 O
OP
CH O OH2C
C O
R4 二磷脂酰甘油酯
脾脏、肺及血液中含量较高
结构:
CH2OH
OH
OO
OH
NH CH2 CH
O
CR
R:脂肪酸
CH CH=CH (CH2)12 CH3
OH
OH
半乳糖
神经鞘氨醇
半乳糖脑苷脂
脂类与生物膜

脂类与生物膜
㈠ 膜分子结构的不对称性
1、膜脂的分布不对称,即膜脂双分子层内外两 侧的脂种类、含量不同,如人红细胞质膜: 内
❖ 膜的外层卵磷脂、鞘磷脂较多
❖ 膜的内层脑磷脂、磷脂酰丝氨酸较多
2、膜蛋白的分布不对称
如线粒体内膜中的NADH电子传递链各组分: ❖ Cyt氧化酶 、琥珀酸脱氢酶在线粒体内膜内侧 ❖ Cytc在线粒体内膜外侧
糖蛋白
3. 糖类 生物膜中的糖类大多与膜蛋白结合
糖蛋白(信息识别) 少数与膜脂结合 糖脂
脂类与生物膜
糖类在膜上的分布
非对称的,全部分布在膜的非细胞质 一侧。
质膜上的糖
脂类与生物膜
细胞内膜的糖
脂类与生物膜
三、 生物膜的分子结构模型
流体镶嵌模型 1972年美国Singer和Nicolson提出
膜脂的流动性是不均匀的,在一定温度下,有的膜 脂处于凝胶态,有的则呈液晶态,处于液晶态的各 膜脂的流动性也不完全相同.
第四章 脂类与生物膜
脂类与生物膜
脂的分类与功能
甘油三酯 单纯脂 (脂肪酸+醇) 蜡(长链脂肪酸+长链醇或固醇)
磷脂
复合脂
(含有非脂成分)
糖脂 鞘脂
脂类与生物膜
提问:脂类有哪些功能?
皮下脂肪细胞 (黄、白色)
1.能量物质
三酰甘油脂又称油脂,每克的发热值比同质量的糖、蛋白脂质肪高滴2.3 脂肪倍滴,并且不溶于水,在细胞内易于聚集,储存,故而被普遍作为
HH
H3C-(CH2)12-C C- C- C- CH2-O-半乳糖
鞘氨醇
H OH N-H
OC R1
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3、膜糖类:
• 覆盖在膜外表面,有些可连在脂质上如 鞘糖脂,也可连在膜蛋白的多肽链上。
• 功能: 起保护作用; 细胞间的识别; 维持膜的不对称。
硫酸脑苷脂
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六、必需脂肪酸与前列腺素:
(一)必需脂肪酸: 亚油酸(18C); 亚油酸衍生物:花生四烯酸(20C) 亚麻酸(18C) ;
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应用:
脂质体: 脂质体+单克隆抗体 用于临床抗癌药物 导入、酶疗法、体内 基因直接导入等。
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(二)鞘氨醇磷脂(鞘磷脂)
• 鞘磷脂的基本 骨架是
鞘氨醇:
十八碳二元醇。
• 神经酰胺: 鞘氨醇+脂肪酸
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鞘磷脂的组成
磷酸化的头部 (胆碱或乙醇 胺),碳氢链 一条来自鞘氨 醇、另一条来 源于脂肪酸。
密切相关。
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一、三酰甘油
• 1分子甘油和3分 子脂肪酸结合成 的酯,亦称脂肪。
• 二酰甘油; • 单酰甘油;
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(一)种类:
1、按脂肪酸种类分: • 饱和脂肪酸构成的酯;
如:软脂酸(16C)、 硬脂酸(18C)。
• 不饱和脂肪酸构成的 酯; 如:油酸、亚油酸。
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2、按熔点分:
第五章
脂类和生物膜
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本章内容
• 三酰甘油 • 磷脂 • 萜类 • 类固醇类 • 前列腺素 • 生物膜
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2
脂类的共性:
• 不溶于水,易 溶于乙醚、氯 仿、苯等非极 性溶剂中。此 特性由构成脂 的碳氢结构成 分所决定。
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3
主要功能:
• 生物膜的重要组分; • 机体代谢燃料和储能形式; • 保护作用; • 具营养、代谢及调节功能; • 与细胞识别、种特异性、组织免疫等
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(二)前列腺素:
• 结构相关的分子:
前列腺素、血栓素、白三烯。
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前列腺素的功能:
1、诱发局部炎症: 2、调节神经细胞间的突触传递; 3、可诱导睡眠。
阿司匹林不可逆抑制 前列腺素合酶
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第六章
维生素
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本章内容
• 概念 • 脂溶性维生素 • 水溶性维生素
3、分布及来源:
麦胚油、玉米油、等植物油;豆类及绿 色蔬菜。
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二、脂溶性维生素
(二)维生素D(抗佝偻病维生素、 钙化醇)
1、化学本质: 为类固醇衍生物,含环戊烷多氢菲结构。 VD有几种,重要的有VD2、 VD3两种。
紫外线
麦角固醇
VD2
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Vit D3的形成
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二、脂溶性维生素
2、生理功能:
促进成骨作用; 调节钙、磷代谢; 维持钙、磷恒定。 缺乏:钙、磷吸收障碍,骨、牙不能正常
磷酸化的头部
+ 三碳的甘油骨架
+ 两条脂肪酸链 是生物膜的主要
组分。
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9
重要的磷脂:
• 磷脂酰胆碱—— 卵磷脂
• 磷脂酰乙醇胺 ——脑磷脂
• 磷脂酰丝氨酸 • 磷脂酰肌醇 • 心磷脂
结构:
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性质:
1)脂溶性; 2)分子中不饱和脂肪酸易氧化; 3)一定条件下,磷脂可转化 4)双亲性
类的消化吸收; 4)维生素的组分; 5)有抗炎作用;
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环戊烷多氢菲为基本结构:
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胆固醇 睾酮雄性激素
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雌激素
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(一)胆固醇
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(二)类固醇类激素:
1、肾上腺皮质激素: 2、性激素:
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五、生物膜
(一)膜功能:
物质运输; 保护作用; 信息传递; 细胞识别。
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一、概念
1、维生素的概念: 维生素(Vitamin,Vit)是生物生长和代 谢必需的微量小分子有机化合物。 人体不能合成,必须从食物中摄取; 许多是辅酶。
2、对维生素的需要量:小、变、适量
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一、概念
3、Vit的主要功能: 功能各异,主要作为辅酶或辅基的组分。
5、Vit的分类:根据溶解性分
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(二)膜组成与结构:
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1、膜脂主要由:
• 甘油磷脂; • 鞘脂; • 胆固醇组成。
• 具两亲性、 • 不对称性、 • 流动性。
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2、膜蛋白
1)膜内在蛋白:
与脂双层的疏水核心 紧密相连;跨膜或不 跨膜;在膜内不对称 分布。
内在蛋白只能作旋转和 侧向运动。
2)膜周边蛋白: 分布在膜内或外表面。 在膜内表面,形成网状 的细胞骨架。
• 常温下为固态—脂;如:动物脂肪。 • 常温下为液态—油;如:大多数植物油。 (二)性质: 1、水解和皂化; 2、氢化和碘化; 3、酸败作用。
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(三)功能:
能量储存和膳食脂肪
(四)应用:
• 溶剂; • 表面活性物质:去垢剂、
发酵工业消泡剂等。
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二、磷脂
(一) 甘油磷脂类 组成:
发育,佝偻病、软骨病。 3、分布及来源:
鱼肝油、肝、蛋黄、乳中含量较多。
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二、脂溶性维生素
(三)维生素E(生育酚) 1、化学本质:
系酚类化合物。天然有8种,化学结构大 同小异,根据甲基的数目、位置的不同分 类, 其中α、β、γ、δ4 种较重要。
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2、生理功能:
1)与动物生殖机能有关; 2)抗氧化剂。
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三、萜类:
• 为异戊二烯的衍生 物。有: 半萜:1个异戊二烯 单萜:2个异戊二烯 倍半萜: 3个异戊二烯
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特点:
• 易聚合或双键打开。
种类:
植物中芳香油类:樟脑油、柠檬油等。
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四、类固醇类
• 主要功能: 1)膜的组分; 2)作为激素——起代谢调节作用; 3)作为乳化剂——胆汁盐的前体、帮助脂
1)脂溶性Vit:A、D、E、K、等;
2)水溶性Vit:VB(B1、B2、烟酸烟酰胺、 B6、泛酸、生物素、叶酸、 B12)和 VC、
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二、脂溶性维生素
(一)维生素A(又称抗干眼病维生素) 1、化学本质:为不饱和一元醇,化学名为
视黄醇(retinol),有2种。化学性质活泼、 易被空气氧化、被紫外破坏。
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2、生理功能:
1)视紫红质是由VA合成的。 2)防止上皮组织干燥; 3)促进幼儿生长发育等作用。
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二、脂溶性维生素
3、分布及来源: 动物肝、胡萝卜、韭菜、菠菜、玉米等 含量较多。 1分子β- 胡萝卜素可转化成2分子VA
4、注意: 过多引起中毒,多见婴幼儿。
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