第五章 脂类和生物膜
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5 脂质和生物膜-全国高中生物竞赛之《生物化学简明教程》课件
磷酸化修饰而被激活，有利于脂肪的利用 ➢ 脂肪作为能源贮备物的缺点：
a.不能像糖原那样快速地降解，因而更适合作为长期的能源贮备 b.脂肪的氧化分解必须在有氧条件下才能进行，故在缺氧或无氧的时候，脂 肪难以为机体供能 ②有利于保持体温和保护内脏器官，增加水生动物浮力等，骆驼还能利用脂肪的氧化 分解产生大量的代谢水作为水源
5/16.脂质和生物膜
5.3 生物膜的结构与功能
5.3.1 生物膜的化学组成
(1) 膜脂 A．膜脂的成分:磷脂、固醇、糖脂三类 ①磷脂 主要是生物膜的主要成分，其中又以甘油磷脂为主。
磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺最为丰富
心磷脂主要分布在细菌和线粒体内膜，其他生物的细胞膜及少见 鞘磷脂，不含甘油。 ② 糖脂 动物细胞膜几乎都含有糖脂，含量约占外膜膜脂的5% 糖脂有鞘糖脂和甘油糖脂两大类。
构
Байду номын сангаас
衍生脂质 异戊二烯类脂
是指在结构上可被剖析成若干个异戊二烯单位，它们主 要包括萜、脂溶性维生素和胆固醇及其衍生物
5/16.脂质和生物膜 5.1 脂质的分类
5.1.2 按照功能分类
贮存脂质
为生物体的主要贮能物质。 如：三酰甘油(脂肪)是许多生物的贮能物质，蜡是海洋浮游 生物的能量储库
功 能
结构脂质 主要是指膜脂，包括磷脂、糖脂和胆固醇
5/16.脂质和生物膜
5.3 生物膜的结构与功能
5.3.1 生物膜的化学组成
(1) 膜脂 A．膜脂的成分:磷脂、固醇、糖脂三类 ③固醇
动物细胞膜中固醇含量高于植物细胞，质膜内的固醇含量又高于细胞内膜系 固醇的种类及其分布
➢ 动物细胞膜含有胆固醇，除线粒体内膜外的细胞器膜上也含有胆固醇， 支原体膜上也有 ➢ 植物细胞膜不含胆固醇，但有植物固醇，如菜油固醇、豆固醇、谷 固醇等 ➢ 真菌细胞的膜无胆固醇，但含有与胆固醇结构相似的麦角固醇
a.不能像糖原那样快速地降解，因而更适合作为长期的能源贮备 b.脂肪的氧化分解必须在有氧条件下才能进行，故在缺氧或无氧的时候，脂 肪难以为机体供能 ②有利于保持体温和保护内脏器官，增加水生动物浮力等，骆驼还能利用脂肪的氧化 分解产生大量的代谢水作为水源
5/16.脂质和生物膜
5.3 生物膜的结构与功能
5.3.1 生物膜的化学组成
(1) 膜脂 A．膜脂的成分:磷脂、固醇、糖脂三类 ①磷脂 主要是生物膜的主要成分，其中又以甘油磷脂为主。
磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺最为丰富
心磷脂主要分布在细菌和线粒体内膜，其他生物的细胞膜及少见 鞘磷脂，不含甘油。 ② 糖脂 动物细胞膜几乎都含有糖脂，含量约占外膜膜脂的5% 糖脂有鞘糖脂和甘油糖脂两大类。
构
Байду номын сангаас
衍生脂质 异戊二烯类脂
是指在结构上可被剖析成若干个异戊二烯单位，它们主 要包括萜、脂溶性维生素和胆固醇及其衍生物
5/16.脂质和生物膜 5.1 脂质的分类
5.1.2 按照功能分类
贮存脂质
为生物体的主要贮能物质。 如：三酰甘油(脂肪)是许多生物的贮能物质，蜡是海洋浮游 生物的能量储库
功 能
结构脂质 主要是指膜脂，包括磷脂、糖脂和胆固醇
5/16.脂质和生物膜
5.3 生物膜的结构与功能
5.3.1 生物膜的化学组成
(1) 膜脂 A．膜脂的成分:磷脂、固醇、糖脂三类 ③固醇
动物细胞膜中固醇含量高于植物细胞，质膜内的固醇含量又高于细胞内膜系 固醇的种类及其分布
➢ 动物细胞膜含有胆固醇，除线粒体内膜外的细胞器膜上也含有胆固醇， 支原体膜上也有 ➢ 植物细胞膜不含胆固醇，但有植物固醇，如菜油固醇、豆固醇、谷 固醇等 ➢ 真菌细胞的膜无胆固醇，但含有与胆固醇结构相似的麦角固醇
脂类和生物膜文稿演示
脂类和生物膜文稿演示
复脂 ：脂酸与醇(甘油醇，鞘氨醉2)所生成 的酯，同时含有其他非脂性物质，如糖、磷 、酸及氮碱。
磷脂：含磷酸与氮碱的脂类，分甘油醇磷 脂和鞘氨醇磷脂两类。鞘氨醇磷脂不含甘油 醇而含鞘氨醇。
糖脂：含糖分子的脂类，由鞘氨醇或甘油 醇与脂酸和糖所组成，如脑苷脂和神经节苷 脂。
脂质类别
内在蛋白
（3）糖类
生物膜中含有一定的寡糖类物质。它 们大多与膜蛋白结合，少数与膜脂结 合。 糖类在膜上的分布是不对称的，全部 都处于细胞膜的外侧。生物膜中组成 寡糖的单糖主要有半乳糖、半乳糖胺 、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。 生物膜中的糖类化合物在信息传递和 相互识别方面具有重要作用。
生物膜的功能
s
糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。
糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。
动物细胞膜所含的O糖脂主要是脑苷脂。
C H 2 O H结构为： NH C R R:脂肪酸
OH
O O CH2 CH CH=CH (CH2)12 CH3
OH
OH
OH
半乳糖
神经鞘氨醇
（2）膜蛋白质
生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为 膜蛋白。 根据它们在膜上的定位情况，可以分为外周 蛋白和内在蛋白。 膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施 功能的基本场所。
生物膜具有保护、转运、能量转换、信息传 递、运动和免疫等生物功能。
1．保护功能
在细胞或细胞器中，生物膜第一个 重要作用是将其内含物质与外界环 境分隔开来，使之成为具有特殊功 能的独立体。 生物膜能够保护细胞或细胞器不受 或少受外界环境因素改变的影响， 保持它们原有的形状和完整结构。
2．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。
复脂 ：脂酸与醇(甘油醇，鞘氨醉2)所生成 的酯，同时含有其他非脂性物质，如糖、磷 、酸及氮碱。
磷脂：含磷酸与氮碱的脂类，分甘油醇磷 脂和鞘氨醇磷脂两类。鞘氨醇磷脂不含甘油 醇而含鞘氨醇。
糖脂：含糖分子的脂类，由鞘氨醇或甘油 醇与脂酸和糖所组成，如脑苷脂和神经节苷 脂。
脂质类别
内在蛋白
（3）糖类
生物膜中含有一定的寡糖类物质。它 们大多与膜蛋白结合，少数与膜脂结 合。 糖类在膜上的分布是不对称的，全部 都处于细胞膜的外侧。生物膜中组成 寡糖的单糖主要有半乳糖、半乳糖胺 、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。 生物膜中的糖类化合物在信息传递和 相互识别方面具有重要作用。
生物膜的功能
s
糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。
糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。
动物细胞膜所含的O糖脂主要是脑苷脂。
C H 2 O H结构为： NH C R R:脂肪酸
OH
O O CH2 CH CH=CH (CH2)12 CH3
OH
OH
OH
半乳糖
神经鞘氨醇
（2）膜蛋白质
生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为 膜蛋白。 根据它们在膜上的定位情况，可以分为外周 蛋白和内在蛋白。 膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施 功能的基本场所。
生物膜具有保护、转运、能量转换、信息传 递、运动和免疫等生物功能。
1．保护功能
在细胞或细胞器中，生物膜第一个 重要作用是将其内含物质与外界环 境分隔开来，使之成为具有特殊功 能的独立体。 生物膜能够保护细胞或细胞器不受 或少受外界环境因素改变的影响， 保持它们原有的形状和完整结构。
2．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。
第五章-脂类和生物膜PPT课件
膜蛋白约占细胞蛋白的1/4。其中70%~80%为膜内在蛋白（如受体、离子通道、 离子泵、膜酶、运送载体等）。
膜周边蛋白质：能溶于水，较易分离 膜蛋白
膜内在蛋白质：不溶于水，需用剧烈方法分离
10
膜结构模型的类型
关于膜的结构有流动镶嵌、板块镶嵌等模型。
（1）流动镶嵌模型的结构特点是强调膜的不对称性和流 动性，不对称性主要指脂类和蛋白质分布的不对称；而流 动性则指组成膜的脂类双分子层或蛋白质都是可以流动或 运动的。膜的流动性保证了生物膜能经受一定程度的形变 而不致破裂，这也可使膜中各种成分按需要重新组合，使 之合理分布，有利于表现膜的多种功能。更重要的是它允 许膜互相融合而不失去对通透性的控制，确保膜分子在细 胞分裂、膜动运输、原生质体融合等生命活动中起重要的
角"，能够识别外界的某些物质，并对外界的某些刺激产生相应的反 应。 (6) 物质合成：粗糙型内质网是蛋白质合成的场所。 （7）反应场所：细胞内的生化反应具有特异性，高效性，和连续性， 使得某些代谢反应在膜上进行，前一反应的产物就是下一反应的底物， 如呼吸链与光合链的电子传递。 （8）吸收作用：细胞膜可通过简单扩散，杜南平衡，离子通道，离 子载体，离子泵，胞饮作用与分泌等方式调控物质的吸收与转移。
必需脂肪酸：亚油酸和亚麻酸对人体功能必不可少，但必须 由膳食提供，称之。
碘值： 指100g油脂卤化时所能吸收碘的克数。
3
脂质过氧化：一般是指多不饱和脂肪酸或多不饱和脂质的发 生自动氧化产生过氧化物的现象，它是典型的活性氧参与的自 由基链式反应；
活性氧：指氧或含氧的高反应活性分子，如超氧阴离子自由 基、羟基自由基、过氧化氢等的统称；
生物膜的生理功能
(1)分室作用：把细胞内部/的空间分隔开耒，使细胞内部区域化，发 生不同的生理生化反应。
5章脂质和生物膜全解
五、磷脂
（一）甘油磷脂的结构
甘油磷脂是由sn-甘油-3-磷酸衍生而来的,甘油 骨架的C1和C2被脂肪酸酯化,胆碱、乙醇胺、 丝氨酸、肌醇、甘油、磷脂磷脂酰甘油等极性 头与磷酸连接。
(二)甘油磷脂的一般性质
★属于两亲分子，在水中能形成 双分子微囊，可构成生物膜。 ★用碱或酶可水解成脂肪酸、甘 油和含氮碱，酶水解的一些中间 物如溶血甘油磷脂是强表面活性 剂，可使细胞膜溶解。
血浆脂蛋白的功能
★乳糜微粒由小肠上皮细胞合成，主要功能是从小肠 转运三酰甘油、胆固醇基其它脂质到血浆和其他组织； ★ VLDL在肝细胞的内质网中合成，主要功能是从肝 脏运在内源性三酰甘油和胆固醇至各组织； ★ LDL的主要功能是转运胆固醇至外围组织，并调 节这些部位胆固醇的从头合成； ★ HDL新生的前体形式在肝和小肠中合成，改型中 吸收死细胞和其它脂蛋白，将胆固醇酯化后快速往复 地转送到VLDL或LDL； ★血浆中LDL水平高而HDL水平低的个体容易患心血 管疾病。
（六）类二十碳烷
类二十碳烷是由20碳PUFA衍生而成的，包括前列腺素、 凝血恶烷和白三烯合成的前体主要是花生四烯酸。 前列腺素存在广泛，种类较多，不同的前列腺素或同一前 列腺素作用于不同的细胞，产生不同的生理效应，如升高体温， 促进炎症，控制跨膜转运，调整突触传递，诱导睡眠，扩张血 管等。 凝血恶烷最早从血小板分离获得，能引起动脉收缩，诱发 血小板聚集，促进血拴形成。 白三烯最早从白细胞分离获得，能促进趋化性，炎症和变 态反应。 阿司匹林消炎、镇痛、退热的原因是抑制前列腺素的合成， 前列腺素也抑制凝血恶烷合成，因而有抗凝血作用。
(二) 类固醇
由环戊烷多氢菲为基础的化合物，分子为扁平状，平面上的取 代基直立较稳定，但也有平伏状的。
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
脂类与生物膜
2A
9
10 B 8
3 4
HO
5
7
6
胆固醇
二、固醇类
1.胆固醇——甾体活性物质前体 存在于动物细胞和组织中，属两性分子。 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。 参与神经兴奋传导、脂类代谢，也是一些类固醇物
质的前体物质； 测定：与毛地黄糖苷结合生成沉淀； 三氯甲烷溶液中与乙酸酐、浓硫酸作用呈蓝绿色，
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。
内吞作用 胰岛素的作用
氧化磷酸化
吞噬作用
脂质体（liposome）
脂质体可用于转基因或制备的药物，它可以 与细胞膜融合，将药物送入细胞内部。
本章小结
脂类的结构组成和油脂的性质； 生物膜的组成和结构； 生物膜的功能和特性。
谢谢大家
生产计划部
必需脂肪酸（ essential fatty acid ）
必需脂肪酸是哺乳动物生长所必需的、而体内又 不能合成的脂肪酸必须从食物中获得 。如亚油酸 和-亚麻酸。 植物能够合成亚油酸和-亚麻酸，所以植物是这 些脂肪酸的最初来源。
脂肪的存在形式
不饱和脂肪酸的加成反应
与氢或卤素起加成反应，生成饱和脂肪酸。 可用于推断油脂中脂肪酸的不饱和程度，用碘值
颗粒使之均匀地分散在水中。
二、油脂的性质
4.自动氧化——脂肪的自动氧化及其防止 油脂在空气中暴露过久，就会产生一种难闻的臭
9
10 B 8
3 4
HO
5
7
6
胆固醇
二、固醇类
1.胆固醇——甾体活性物质前体 存在于动物细胞和组织中，属两性分子。 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。 参与神经兴奋传导、脂类代谢，也是一些类固醇物
质的前体物质； 测定：与毛地黄糖苷结合生成沉淀； 三氯甲烷溶液中与乙酸酐、浓硫酸作用呈蓝绿色，
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。
内吞作用 胰岛素的作用
氧化磷酸化
吞噬作用
脂质体（liposome）
脂质体可用于转基因或制备的药物，它可以 与细胞膜融合，将药物送入细胞内部。
本章小结
脂类的结构组成和油脂的性质； 生物膜的组成和结构； 生物膜的功能和特性。
谢谢大家
生产计划部
必需脂肪酸（ essential fatty acid ）
必需脂肪酸是哺乳动物生长所必需的、而体内又 不能合成的脂肪酸必须从食物中获得 。如亚油酸 和-亚麻酸。 植物能够合成亚油酸和-亚麻酸，所以植物是这 些脂肪酸的最初来源。
脂肪的存在形式
不饱和脂肪酸的加成反应
与氢或卤素起加成反应，生成饱和脂肪酸。 可用于推断油脂中脂肪酸的不饱和程度，用碘值
颗粒使之均匀地分散在水中。
二、油脂的性质
4.自动氧化——脂肪的自动氧化及其防止 油脂在空气中暴露过久，就会产生一种难闻的臭
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：
第五章脂类与生物膜
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。 3.内嵌蛋白“溶解”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。 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。
☆
四、 膜的功能
2.膜蛋白
3.膜糖类
三、 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）
第四章 脂类与生物膜
脂类的生理功能：
1、机体的主要结构成分： 磷脂和胆固醇，是所有生物膜的主要成分。
2、储存能量和氧化供能 机体摄取的营养物质如超过正常需要量，则转变为脂肪存于
组织中，当营养不够时，再分解释放能量供机体所需。 3、提供必需脂肪酸，协助和促进脂溶性维生素的吸收： 4、保温和保护作用：
脂质起润滑剂作用，能防止机械损伤；皮下脂肪能防止热量 散失，起防寒作用。 5、参与机体代谢调节：
含4个双键（花生四烯酸）
（二）甘油磷酸酯类
第四章 脂类与生物膜
磷脂在水相中自发形成脂质双分子层。 ☆
一些甘油磷酸酯
第四章 脂类与生物膜
（三）鞘脂类
第四章 脂类与生物膜
——由1分子脂肪酸，1分子鞘氨醇或其衍生物，以及1分子 极性头基团组成。
鞘磷脂类 鞘脂类 脑苷脂类（糖鞘脂）
神经节苷脂类
sphingomyelin
第四章 脂类与生物膜
5脂质和生物膜
第五章 脂质和生物膜
概述 脂肪 脂肪酸 磷脂 鞘脂类 类固醇 生物膜
脂质概述
一、脂质的定义：脂质（lipid）亦译为脂类或类脂是 脂质的定义：脂质（lipid） 一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。 一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。其化 学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。 学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。 脂肪酸多为4碳以上的长链一元羧酸。 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。 醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。 脂类的元素组成主要是C O,有些尚含N P。 脂类的元素组成主要是C H O,有些尚含N S P。 二、脂质的分类 脂质的分类 单纯（简单）脂质：是由脂肪酸和醇形成的酯， 包括脂肪和蜡。其中脂肪就是甘油三酯 复合脂质：除含有脂肪酸和醇基团以外，还含有一 些非脂成分，如甘油磷脂、鞘磷脂异戊二烯类脂 衍生脂质：上述脂质的衍生物，如固醇及其衍生物。
第二节 物 膜 六、生 生物膜
（一）细胞中的膜系统 生物膜的概念 生物膜是构成细胞所有膜的总称，包 括围在细胞质外围的质膜和细胞器的内膜（细胞核 膜、线粒体膜、内质网膜、溶酶体膜、高尔基体膜） 系统。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。
（二）膜的化学组成 1.膜脂：主要是磷脂、固醇和鞘脂。当磷脂分 膜脂：主要是磷脂、固醇和鞘脂。 膜脂 散于水相时，可形成脂质体 微团）。 脂质体（ 散于水相时，可形成脂质体（微团）。 2.膜蛋白：内在（内嵌）蛋白、外在（外周）蛋白 膜蛋白： 膜蛋白 内在（内嵌）蛋白、外在（外周） 3.膜糖类 膜糖类 4.金属离子 水 金属离子
二、脂肪酸
2.按照碳原子数目 脂肪酸 奇数脂肪酸
偶数脂肪酸：但天然的脂肪酸绝大多数为偶数脂肪 酸。软脂酸（16C）、硬脂酸（18C）。 3.按照双键数目 单不饱和脂肪酸：油酸 脂肪酸 多不饱和脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸 4.按照营养价值 必需脂肪酸：在人体内（或其它高等动物）不能 自已合成，可是人体又需要它，因此必须从食物 脂肪酸 中获取。亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。 非必需脂肪酸：能够自身合成饱和及单不饱和 脂肪酸。饱和脂肪酸、油酸。
概述 脂肪 脂肪酸 磷脂 鞘脂类 类固醇 生物膜
脂质概述
一、脂质的定义：脂质（lipid）亦译为脂类或类脂是 脂质的定义：脂质（lipid） 一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。 一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。其化 学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。 学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。 脂肪酸多为4碳以上的长链一元羧酸。 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。 醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。 脂类的元素组成主要是C O,有些尚含N P。 脂类的元素组成主要是C H O,有些尚含N S P。 二、脂质的分类 脂质的分类 单纯（简单）脂质：是由脂肪酸和醇形成的酯， 包括脂肪和蜡。其中脂肪就是甘油三酯 复合脂质：除含有脂肪酸和醇基团以外，还含有一 些非脂成分，如甘油磷脂、鞘磷脂异戊二烯类脂 衍生脂质：上述脂质的衍生物，如固醇及其衍生物。
第二节 物 膜 六、生 生物膜
（一）细胞中的膜系统 生物膜的概念 生物膜是构成细胞所有膜的总称，包 括围在细胞质外围的质膜和细胞器的内膜（细胞核 膜、线粒体膜、内质网膜、溶酶体膜、高尔基体膜） 系统。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。
（二）膜的化学组成 1.膜脂：主要是磷脂、固醇和鞘脂。当磷脂分 膜脂：主要是磷脂、固醇和鞘脂。 膜脂 散于水相时，可形成脂质体 微团）。 脂质体（ 散于水相时，可形成脂质体（微团）。 2.膜蛋白：内在（内嵌）蛋白、外在（外周）蛋白 膜蛋白： 膜蛋白 内在（内嵌）蛋白、外在（外周） 3.膜糖类 膜糖类 4.金属离子 水 金属离子
二、脂肪酸
2.按照碳原子数目 脂肪酸 奇数脂肪酸
偶数脂肪酸：但天然的脂肪酸绝大多数为偶数脂肪 酸。软脂酸（16C）、硬脂酸（18C）。 3.按照双键数目 单不饱和脂肪酸：油酸 脂肪酸 多不饱和脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸 4.按照营养价值 必需脂肪酸：在人体内（或其它高等动物）不能 自已合成，可是人体又需要它，因此必须从食物 脂肪酸 中获取。亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。 非必需脂肪酸：能够自身合成饱和及单不饱和 脂肪酸。饱和脂肪酸、油酸。
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生物膜
➢膜的功能
•物质传递作用 •保护作用 •信息传递作用 •细胞识别作用 •能量转换作用（线粒体与叶绿体类囊体膜） •蛋白质合成与运输（糙面内质网膜） •内部运输（高尔基体膜） •核质分开（核膜）
脂类的存在及作用
是机体代谢所需燃料的储存形式、运输形式。 是构成生物膜的重要物质（磷脂双分子层）。 有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。 与细胞识别，种特异性和组织免疫等有密切关 系。
•固醇类物质的生物学意义：
1.麦角固醇可变为维生素D2 2.动物固醇有以下几种功用
7－脱氢胆固醇紫外光VitD3 胆固醇 性激素 肾上腺皮质激素 胆汁酸 胆固醇与某些疾病有关:胆结石 动脉硬化
生物膜
生物膜是构成细胞所有膜的总称，包括 围在细胞质外围的质膜和细胞器的内膜 系统。
外周膜 内膜系统
生物膜
酯键
脂类—三酰甘油
➢脂肪酸 • 长的碳氢链，其一端有一个羧基CH3(CH2)nCOOH • 脂肪酸的区别主要在于：碳氢链的长度、饱和
与否、双键的数目和位置 • 脂肪酸的表示法：简写法
花生酸（二十碳酸）
油酸（18碳一烯酸[9]）
脂类—三酰甘油
•脂肪酸的分类
✓饱和脂肪酸：硬脂酸、软脂酸、花生酸 ✓不饱和脂肪酸：油酸、亚油酸、亚麻酸、
花生四烯酸 ✓两者构象差别大：
饱和脂肪酸有多种构象 不饱和脂肪酸只具一种或少数构象
脂类—三酰甘油
•高等动、植物的脂肪酸共性：
✓多数链长为14~20个C原子，都是偶数。最常 见的是16或18个C原子。
✓饱和脂肪酸中最普通的是软脂酸和硬脂酸； 不饱和脂肪酸中最普通的是油酸。
✓在高等植物和低温生活的动物中，不饱和脂 肪酸的含量高于饱和脂肪酸的含量。
生物膜
内嵌蛋白 糖脂
锚定膜蛋白
胆固醇
卵磷脂
生物膜
生物膜
生物膜
➢膜的流动镶嵌模型结构要点
•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 •内嵌蛋白“溶解”于脂质双分子层的中心疏 水部分 •外周蛋白与脂质双分子层的极性头部连接 •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 •膜蛋白可作横向运动
OH OH
CH2O C R3
O
O-
CH O C R4
X= P OCH2CHCH2 O P OH2C
O-
OH
O
O
二磷脂酰甘油脂
脂类－－磷脂
极性端
非极性端
脂类－－磷脂
脂类－－磷脂
•磷脂酰胆碱（PC）[卵磷脂] 结构 ：甘油 磷酸 脂肪酸 胆碱
脂类－－磷脂
•脑磷脂
脂类－－磷脂
•磷脂酰肌醇
脂类－－磷脂
脂类—三酰甘油
•由不饱和脂肪酸产生的性质
✓氢化：不饱和脂肪可以在金属镍催化下， 脂酸双键加氢而成饱和脂。[人造猪油]
✓卤化：卤素中的Br2、I2加入不饱和的双键 上，产生饱和的卤代脂。 碘价（碘值）:指100g油脂样品所能吸收 的碘的克数（表示了油脂的不饱和度）。
脂类—三酰甘油
✓氧化:甘油三酯（不饱和脂肪酸） 脂酸过氧化物
半乳糖-N-乙酰葡萄糖胺--半乳糖--葡萄糖--鞘氨醇
唾液酸
脂肪酸
神经酰胺
是中枢神经系统某些神经元膜的特性脂组分， 可能与通过神经元的神经冲动传递有关。
脂类－－复脂
➢固 醇
脂类－－复脂
•动物固醇（胆固醇）
CH3
CH3
CH CH2 CH2 CH2 CH CH3
HO
•植物固醇（麦角固醇）
脂类－－复脂
O
O
CH2O C R1
R2 C O CH O
CH2O P O X
OH
脂类－－磷脂
X= H
磷脂酸
X= CH2CH2N(CH3)2
磷脂酰胆碱（卵磷脂）
X= CH2CH2NH2
X= CH2CH(OH)CHOH X= CH2CH(NH2)COO-
OH OH
磷脂酰乙醇胺 磷脂 磷脂酰肌醇
脂类—三酰甘油
•高等动、植物的脂肪酸共性：
✓不饱和脂肪酸的熔点比同等链长的饱和脂肪 酸的熔点低。
✓不饱和脂肪酸容易起化学反应。 ✓单不饱和脂肪酸的双键位置一般在第9-10个C
原子。
脂类—三酰甘油
➢化学性质 •由酯键产生的性质----水解和皂化
皂化作用:碱水解甘油三酯的作用。 皂化值:完全皂化1克油或脂所消耗的KOH的 毫克数。
生物膜
➢膜的化学组成
•膜脂：主要是磷脂、固醇和鞘脂。当磷 脂分散于水相时，可形成脂质体。 •膜蛋白 •膜糖类
生物膜
➢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)
第五章 脂类和生物膜
一、脂类 二、生物膜
脂类
➢脂类的化学元素组成：C.H.0.N.P ➢定义:脂类是脂肪酸和醇等所组成的脂 类及其衍生物。
碱水解 脂类 醇 + 脂肪酸
脂类
➢特征： • 为脂肪酸与醇所组成的酯类。 • 不溶于水而溶于有机溶剂。 • 能被生物体所利用，作为构造，修
补组织或供给能量之用。
•二磷脂酰甘油(心肌磷脂)
脂类－－复脂
➢鞘脂类
由1分子脂肪酸，1分子鞘氨醇或其衍生物， 以及1分子极性头基团组成。 是构成双层脂膜的结构物质。 主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。
脂类－－复脂
•脑苷脂类
糖苷键
酰胺键
葡萄糖或半乳糖----------鞘氨醇---------脂肪酸
脂类－－复脂
•神经节苷脂
脂类
➢分类：
•单脂:脂肪酸与甘油醇、高级一元醇形成的酯。 油脂—甘油三酯或三酰甘油（脂、油） 蜡—高级一元醇的脂肪酸酯
•复脂:脂肪酸与甘油醇、鞘氨醇所生成的酯， 同时含有其它非脂性物质。
磷脂:甘油磷脂类 (含甘油 磷酸 脂肪酸) 鞘磷脂类 (含鞘氨醇 磷酸 脂肪酸)
糖脂:脂＋糖
脂类
（一）单脂－三酰甘油
✓酸败: 天然油脂暴露在空气中经相当时间 后即败坏而发生臭味。 原因:脂类→脂肪酸（水解） 脂类→醛、酮（氧化） 酸值:中和1克油脂中的游离脂肪酸所 消耗的KOH的mg数
脂类—三酰甘油
•由羟酸产生的性质 ✓乙酰化
乙酰值:表示脂肪的羟基化程度
脂类
（二）复脂
➢磷脂Glycerophospholipids