脂質(zhì)與生物膜演示文稿

脂質(zhì)與生物膜演示文稿當(dāng)前1頁，總共66頁。（優(yōu)選）脂質(zhì)與生物膜當(dāng)前2頁，總共66頁。按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分三類1．單純脂質(zhì)2．復(fù)合脂質(zhì)（結(jié)合脂）3．衍生脂質(zhì)二．脂質(zhì)的分類甘油三酯、磷脂、膽固醇和糖脂等當(dāng)前3頁，總共66頁。1．單純脂質(zhì)：由各種高級脂肪酸與醇生成的酯A．三酰甘油或稱甘油三酯：3分子脂肪酸＋1分子甘油B．蠟:長鏈脂肪酸和長鏈醇或固醇組成

蠟是浮游生物代謝燃料的主要貯存形式當(dāng)前4頁，總共66頁。2．復(fù)合脂質(zhì)定義：脂與其它生物分子形成的復(fù)合物分子中除脂肪酸和醇外，還有其他非脂成分A．磷脂：其非脂成分是磷酸和含氮堿(如膽堿、乙醇胺)磷脂根據(jù)醇成分的不同,又可分為甘油磷脂和鞘氨醇磷脂(簡稱鞘磷酯)當(dāng)前5頁，總共66頁。c.脂蛋白：脂類與蛋白質(zhì)非共價(jià)結(jié)合的產(chǎn)物，如血中的幾種脂蛋白，VLDL、LDL、HDL、VHDL是脂類的運(yùn)輸方式。B.糖脂：糖與脂類以糖苷鍵連接起來的化合物非脂成分是糖(如單已糖,二已糖)。也可根據(jù)醇成分分為甘油糖脂(如半乳糖基二酰基甘油)和鞘糖脂(如腦苷脂)鞘氨醇磷脂與鞘糖脂合稱為鞘脂類當(dāng)前6頁，總共66頁。3．衍生脂質(zhì)（derivedlipid）

－由單純脂質(zhì)和復(fù)合脂質(zhì)衍生而來。A．取代烴：主要是脂肪酸及其堿性鹽（皂）和高級醇B．固醇類：包括固醇、膽酸和一些激素。C．萜(tie1)：天然色素、香精油等D．其他脂質(zhì)：VitA、D、K、E，脂酰CoA，類二十碳烷（前列腺素）等。當(dāng)前7頁，總共66頁。三．脂質(zhì)的生理功能1．儲存脂質(zhì)－最佳的能量儲存方式主要是三酰甘油和蠟,生物中油脂是能量的主要貯存形式。脂質(zhì)氧化程度低,產(chǎn)熱高。單位重量的供能：1g油脂37kJ（9kcal）1g糖orPr17kJ胖人脂肪15～20Kg－供一個(gè)月的能量，而貯存的糖原不足一天的能量.儲存體積：糖元或淀粉:水=1:2，脂則是純的，體積小得多。動用先后：糖優(yōu)先當(dāng)前8頁，總共66頁。2．結(jié)構(gòu)脂質(zhì)－磷脂作為生物膜的主要成分,參與構(gòu)成生物膜的骨架細(xì)胞和細(xì)胞壁的膜－生物膜主要是磷脂類構(gòu)成的雙分子層或稱脂雙層,膜脂還包括固醇和糖脂當(dāng)前9頁，總共66頁。3．活性脂質(zhì)－激素、輔酶類等

活性脂質(zhì)是小量的細(xì)胞成分

類固醇(類固醇激素)---代謝調(diào)節(jié)萜：合成糖蛋白時(shí)，磷酸多萜醇作為羰基的載體

脂溶性的維生素A、D、E、K卵磷脂激活β-羥丁酸脫氫酶--酶的激活劑當(dāng)前10頁，總共66頁。4．電與熱的絕緣體

電絕緣：神經(jīng)細(xì)胞的鞘細(xì)胞,像電線的包皮,避免神經(jīng)短路熱絕緣：冬天保暖，企鵝、北極熊其次,儲存脂還有一定的潤滑和襯墊作用防止機(jī)械損傷和器官的定位當(dāng)前11頁，總共66頁。

第一節(jié)三酰甘油三酰甘油或甘油三酯,俗稱油脂甘油+脂肪酸脂肪酸的C一般為12個(gè)以上（飽和、不飽和）結(jié)構(gòu)一．脂肪酸當(dāng)前12頁，總共66頁。必需脂肪酸(FA)：人和哺乳動物生長所需的但不能合成，必須由膳食提供的多不飽和脂肪酸，亞油酸、亞麻酸。FA名稱+碳數(shù):雙鍵數(shù)△雙鍵位數(shù)如:亞油酸18:2△9,12亞麻酸18:3△9,12,15亞油酸是ω-6系亞麻酸是ω-3系脂肪酸簡寫原則：當(dāng)前13頁，總共66頁。自然界脂肪酸特點(diǎn)：1.FA鏈長為10－20個(gè)碳,所含C多為偶數(shù)2.不飽和脂肪酸的雙鍵多為順式,雙鍵位置一般在C9－10間3.相同鏈長的FA,雙鍵愈多熔點(diǎn)愈低4.飽和FA的每個(gè)單鍵可自由旋轉(zhuǎn),有多種構(gòu)像,不飽和FA的雙鍵不能旋轉(zhuǎn),只有一種或少數(shù)幾種構(gòu)像當(dāng)前14頁，總共66頁。

油：Oils常溫下呈液態(tài)(不飽和脂肪酸)

脂:Fats常溫下呈固態(tài)(飽和脂肪酸)R一般為不同的脂肪酸

R1＝R2=R3單純甘油酯R1≠R2≠R3混合甘油酯當(dāng)前15頁，總共66頁。二、三酰甘油的結(jié)構(gòu)與類型L-型三酰甘油當(dāng)前16頁，總共66頁。三．油脂的理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)1．熔點(diǎn)：取決于所含F(xiàn)A的成分FA飽和度相同,C數(shù)熔點(diǎn)FA碳數(shù)相同,熔點(diǎn):不飽和脂肪酸<飽和脂肪酸2．溶解性:三酰甘油不溶于水也不形成高度分散相。二酰、單酰甘油能形成高度分散體系－微團(tuán)當(dāng)前17頁，總共66頁。

（二）化學(xué)性質(zhì)

1.水解反應(yīng)：油脂能被酸、堿、酶水解→甘油+各種脂肪酸(鈉)

皂化作用－油脂的堿水解過程,不可逆

皂化值:皂化1g油脂所需的KOH的mg數(shù),它是甘油三酯平均相對分子質(zhì)量的量度。皂化值越大,相對分子質(zhì)量越小。

油脂平均Mr＝56是KOH的Mr

(三酰甘油TG)1molTG需3molKOH皂化值3×56×1000當(dāng)前18頁，總共66頁。不飽和FA的雙鍵在適當(dāng)?shù)臏囟群痛呋瘎┳饔孟?可與氫、鹵素加成。與氫加成可生成飽和脂肪酸。與碘加成可推斷FA的不飽和程度－碘值。碘值(iodinenumber)：油脂鹵化時(shí),100g油脂與碘作用所需碘的克數(shù)。碘值越大,油脂中含不飽和FA越多,油脂的不飽和程度越大。

2.氫化與鹵化當(dāng)前19頁，總共66頁。3.?；磻?yīng)乙酰化值：用來確定油脂的羥基含量生成1g乙?；椭尫懦龅囊宜岜恢泻退璧腒OH的mg數(shù)含羥基的FA中的羥基可與乙酸酐發(fā)生酰化反應(yīng)，生成乙?；椭?，同時(shí)有乙酸生成。當(dāng)前20頁，總共66頁。

4．氧化與酸敗酸敗－油脂在空氣中氧化產(chǎn)生臭味的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因:不飽和成分的自動氧化,繼而降解成醛、酮酸的混合物。酸敗的程度用酸值表示。酸值:中和1g油脂中的游離FA所需KOH的mg數(shù)酸敗程度越高,酸值也越大?？捎糜跈z測油脂的品質(zhì)當(dāng)前21頁，總共66頁。脂質(zhì)的過氧化作用對機(jī)體的損傷：1.脂質(zhì)過氧化產(chǎn)生的自由基，會導(dǎo)致蛋白的聚合和交聯(lián)2.降低生物膜的流動相3.造成動脈粥樣硬化4.與衰老有關(guān)當(dāng)前22頁，總共66頁。第二節(jié)甘油磷脂—生物膜的主要成分1.甘油磷脂的結(jié)構(gòu)由甘油、FA、磷酸、含氮堿或其它醇類組成一．結(jié)構(gòu)和種類：當(dāng)前23頁，總共66頁。1.甘油分子C1上連接的多為飽和脂酰基,C2上連接的多為不飽和脂?；?；2.甘油分子C3被磷酸酯化,在磷酸上連有X3.兩個(gè)碳原子脂?；?為疏水性,C3磷酸酯化并帶有膽堿、膽胺等親水基團(tuán)

特點(diǎn)：兩親性分子甘油磷脂的結(jié)構(gòu)特征當(dāng)前24頁，總共66頁。2.重要的甘油磷脂磷脂酰膽堿—卵磷脂當(dāng)前25頁，總共66頁。磷脂酰乙醇胺—腦磷脂當(dāng)前26頁，總共66頁。磷脂酰絲氨酸當(dāng)前27頁，總共66頁。二、甘油磷脂的理化性質(zhì)物理性質(zhì)：磷脂是兩親性分子，可用氯仿-甲醇混合溶劑提取化學(xué)性質(zhì)：1）水解作用：弱堿條件下，水解生成FA、磷酸甘油、含氮堿2）氧化作用：不飽和FA氧化生成過氧化物3）酶解作用：當(dāng)前28頁，總共66頁。甘油磷脂的酯鍵和磷酸二酯鍵能被磷脂酶專一性地水解：

磷脂酶A1廣布于生物界B1主要蛇毒C細(xì)菌等D植物磷脂酶B1當(dāng)前29頁，總共66頁。第三節(jié)鞘脂類－鞘氨醇衍生物

（不含甘油結(jié)構(gòu)）

由鞘氨醇、FA、磷酸及膽堿各一分子組成,是一種不含甘油的磷脂。鞘氨醇X＝磷酸膽堿

鞘磷脂當(dāng)前30頁，總共66頁。鞘磷脂鞘糖脂--

含有糖成分的復(fù)脂由鞘氨醇、FA、半乳糖或葡萄糖各一分子組成鞘糖脂當(dāng)前31頁，總共66頁。糖脂也是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分,主要存在于腦組織中,故又名腦苷脂。含半乳糖腦苷脂、葡萄糖腦苷脂。結(jié)構(gòu)為：半乳糖極性頭部當(dāng)前32頁，總共66頁。酸性糖脂－神經(jīng)節(jié)苷脂極性頭部有唾液酸，故有酸性其在神經(jīng)末梢中含量豐富，種類很多，在神經(jīng)沖動的傳遞中起著重要作用。當(dāng)前33頁，總共66頁。第四節(jié)固醇類－環(huán)戊烷多氫菲的衍生物

常見的有膽固醇、膽酸、植物固醇等。α型固醇β型固醇當(dāng)前34頁，總共66頁。1、膽固醇

Cholesterol

膽固醇不能皂化,易溶于有機(jī)溶劑。在氯仿溶液中與乙酸酐及濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生綠色－測Ch含量。當(dāng)前35頁，總共66頁。膽固醇與磷脂共同構(gòu)成細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),還能轉(zhuǎn)化為激素、膽酸、VitD3等。VD3參與機(jī)體的鈣磷代謝,與骨骼生長有關(guān)。膽固醇除人體自身合成外,可從膳食獲取,如蛋黃、肝、腎、腦中含量很高。膽固醇是生理必需的,但過多會引起疾病。它是動脈壁上粥樣硬化斑塊的成分之一,也是膽結(jié)石主要成分。老年人應(yīng)注意膳食中的膽固醇量。

當(dāng)前36頁，總共66頁。2.固醇衍生物－膽酸及膽汁酸膽汁酸是脂肪消化的乳化劑膽汁中,膽酸多與甘氨酸或牛磺酸結(jié)合成甘氨膽酸或?；悄懰幔懼?常成鈉鹽－膽汁酸鹽,是表面活性劑,乳化腸道中的脂肪、膽固醇和Vit(脂溶性),促進(jìn)腸壁細(xì)胞對脂肪的吸收,還可激活脂肪酶,對脂肪的消化和吸收具有重要的生理意義。

（牛磺膽酸）當(dāng)前37頁，總共66頁。脂蛋白

用密度梯度超速離心法，分為5大類：乳糜微粒(CM)

極低密度脂蛋白(VLDL)低密度脂蛋白(LDL)高密度脂蛋白(HDL)當(dāng)前38頁，總共66頁。在地球上出現(xiàn)有生命物質(zhì)和它由簡單到復(fù)雜的長期演化過程中,生物膜的出現(xiàn)是一次飛躍,它使細(xì)胞能夠既獨(dú)立于環(huán)境而存在,又能通過生物膜與周圍環(huán)境進(jìn)行有選擇的物質(zhì)交換而維持生命活動。顯然,細(xì)胞要維持正常的生命活動,不僅細(xì)胞的內(nèi)容物不能流失,且其化學(xué)組成必須保持相對穩(wěn)定,這就需要在細(xì)胞和它的環(huán)境之間有某種特殊的屏障存在。它能使新陳代謝過程中,經(jīng)常由細(xì)胞得到氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)接受各種信息分子和離子,排出代謝產(chǎn)物和廢物,使細(xì)胞保持穩(wěn)態(tài),這對維持細(xì)胞的生命活動極為重要。因此細(xì)胞、細(xì)胞器和其環(huán)境接界的所有膜結(jié)構(gòu)的總稱。

生物膜是一個(gè)具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的選擇性通透膜.第五節(jié)、生物膜

biologicalmembrane當(dāng)前39頁，總共66頁。生物中除某些病毒外,都具有生物膜,厚度一般為7nm～8nm。真核細(xì)胞除質(zhì)膜外,還有分隔各種細(xì)胞器的內(nèi)膜系統(tǒng),包括核膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、溶酶體膜、高爾基器膜、葉綠體膜、過氧化酶體膜等。這些細(xì)胞或細(xì)胞器由膜包裹著與外界分開,形成一個(gè)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境,在活細(xì)胞的物質(zhì)、能量及信息的形成、轉(zhuǎn)換和傳遞等生命活動過程中,是必不可少的結(jié)構(gòu)。當(dāng)前40頁，總共66頁。當(dāng)前41頁，總共66頁。一．生物膜的組成

膜成分－脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類

脂質(zhì)主要是磷脂、膽固醇及糖脂。

外周膜蛋白～30％

內(nèi)在膜蛋白

～70％

寡糖類物質(zhì)：大多與膜蛋白結(jié)合,少數(shù)與膜脂結(jié)合。在信息傳遞和相互識別方面具有重要作用。

不同的膜其組成有明顯的不同(與其功能有關(guān))蛋白質(zhì)當(dāng)前42頁，總共66頁。生物膜的結(jié)構(gòu)當(dāng)前43頁，總共66頁。1.膜脂化學(xué)組成：磷脂為主，還有固醇、糖脂雙分子層：生物膜的基質(zhì)是極性脂質(zhì)：磷脂、膽固醇和糖脂。磷脂的分子形態(tài)包括一個(gè)親水性的極性頭部和疏水性的脂肪酰鏈尾部。這種兩親性特性維持了膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。親水性頭部朝向水相，疏水性尾部彼此聚集。當(dāng)前44頁，總共66頁。急性白血病(AL)患者因癌細(xì)胞過度生長,需要大量膽固醇用以合成細(xì)胞漿膜,而使血漿膽固醇下降。說明膽固醇是細(xì)胞生物膜的重要組成部分。動物細(xì)胞膽固醇含量高于植物細(xì)胞。在脂雙層中,它的極性頂端(-OH)靠近磷脂的(親水)極性端,類固醇環(huán)(環(huán)戊烷多氫菲)與磷脂親水頂端以下的一般碳?xì)滏溝嗷プ饔?而非極性的尾端則比較靈活。當(dāng)前45頁，總共66頁。膽固醇分子在脂雙層中的存在,可以防止溫度過高或過低時(shí)膜的流動性發(fā)生改變。因?yàn)槿绻ち鲃有韵陆?粘度增加,附著其上的酶將失去活性,各種活動,如過膜運(yùn)輸?shù)榷紝⒆優(yōu)椴豢赡?。?dāng)前46頁，總共66頁。2.膜蛋白：外周蛋白和內(nèi)在蛋白生物膜的種種功能均與膜蛋白有關(guān),因此膜蛋白種類多于脂質(zhì)。外周蛋白－－受體內(nèi)在蛋白－－酶、通道當(dāng)前47頁，總共66頁。<1>物質(zhì)運(yùn)輸:作為“載體”將物質(zhì)帶入或帶出細(xì)胞；<2>外界信息的接受與傳遞:有些膜蛋白是激素或其他化學(xué)物質(zhì)的特異受體;<3>作為各種酶(蛋白質(zhì)),使特異的化學(xué)反應(yīng)能在膜上進(jìn)行;<4>細(xì)胞的識別<5>維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)膜蛋白的作用當(dāng)前48頁，總共66頁。缺乏跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白,導(dǎo)致氯離子通道異常,引起粘膜上皮的分泌及吸收功能改變,粘膜上皮細(xì)胞脫水和覆蓋粘膜上皮的呼吸道分泌物粘性增加,抑制了抗微生物多肽和呼吸道粘膜表面免疫球蛋白的活性,致使肺囊性纖維化.如：水通道蛋白4(AQP4)是近10年來發(fā)現(xiàn)的膜通道蛋白之一,在哺乳動物中至少有11種亞型。其功能主要是參與水的分泌和吸收過程,維持細(xì)胞內(nèi)外水的平衡。當(dāng)前49頁，總共66頁。3.糖膜中的糖常以寡糖鏈形式與蛋白質(zhì)或脂類結(jié)合,形成糖蛋白或糖脂。糖蛋白：o-糖苷鍵

N-糖苷鍵糖脂：o-糖苷鍵當(dāng)前50頁，總共66頁。二.膜結(jié)構(gòu)—液態(tài)鑲嵌模型液態(tài)鑲嵌模型（液晶態(tài)鑲嵌模型）—膜是蛋白質(zhì)鑲嵌在粘滯的流體狀脂質(zhì)雙層中所形成的。1972年，S.J.Singer和G.L.Nicolson提出生物膜流動鑲嵌模型。根據(jù)疏水相互作用明確了雙分子層中的基質(zhì)是脂質(zhì),蛋白質(zhì)靠靜電相互作用結(jié)合在脂質(zhì)的極性頭部(外周膜蛋白),或鑲嵌在雙分子層的疏水性區(qū)域(內(nèi)在性膜蛋白)—即膜的鑲嵌特性生物膜的內(nèi)外表面上,脂類和蛋白質(zhì)的分布不均衡,這反映了膜兩側(cè)的功能的不同。當(dāng)前51頁，總共66頁。主要特征：①膜中的磷脂疏水尾相對,極性頭朝外,基本結(jié)構(gòu)是磷脂雙分子層,有一定的流動性。②蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在膜脂中,有的貫穿磷脂雙層,膜Pr可側(cè)向運(yùn)動，但不能翻滾。③膜Pr與膜脂,膜Pr與膜Pr等的相互作用限制了膜的流動性。④膜在化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)上的不對稱性,保證了膜功能(物質(zhì)運(yùn)輸,信息傳遞)的方向性。⑤糖類多以糖蛋白,糖脂的形成結(jié)合在細(xì)胞表面—天線,在接受信息與細(xì)胞識別上起重要作用。

當(dāng)前52頁，總共66頁。膜的流動性是生物膜極為重要的結(jié)構(gòu)特征,它保證生物膜實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、信息傳遞、細(xì)胞分裂等功能,生物膜磷脂中的多聚不飽和脂肪酸(PUFA)可維持膜的流動性。脂質(zhì)分子在膜中的運(yùn)動形式主要有：①脂肪酰鏈C一C鍵的“反式-扭轉(zhuǎn)式”異構(gòu)化；②繞整個(gè)分子軸的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散；③在膜平面上的側(cè)向擴(kuò)散；④脂肪酰鏈的片斷運(yùn)動；⑤內(nèi)、外層分子的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)前53頁，總共66頁。組成膜的磷脂具有一個(gè)極性頭二個(gè)非極性尾—常含有不飽和脂肪酸以調(diào)節(jié)膜的流動性膜中的膽固醇也可調(diào)節(jié)膜的流動性,降低水溶性物質(zhì)的通透性。影響流動性的因素：1.所含的FA不飽和程度、鏈長，2.膽固醇、鞘磷酯的含量，3.膜蛋白及溫度pH等等。膜蛋白的流動性當(dāng)前54頁，總共66頁。三．生物膜的功能

不同的生物膜具有不同的功能主要包括:保護(hù)作用－穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境物質(zhì)運(yùn)輸能量轉(zhuǎn)換信息的傳遞細(xì)胞識別當(dāng)前55頁，總共66頁。

1．保護(hù)功能在細(xì)胞或細(xì)胞器中,生物膜第一個(gè)重要作用是將其內(nèi)含物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開來,使之成為具有特殊功能的獨(dú)立個(gè)體。生物膜能夠保護(hù)細(xì)胞或細(xì)胞器不受或少受外界環(huán)境因素改變的影響。當(dāng)前56頁，總共66頁。

2.轉(zhuǎn)運(yùn)功能細(xì)胞或細(xì)胞器需要經(jīng)常與外界進(jìn)行物質(zhì)交換以維持其正常的功能。細(xì)胞或細(xì)胞器通過生物膜,從膜外選擇性地吸收所需要的養(yǎng)料,同時(shí)也要排出不需要的物質(zhì)。在各種物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，細(xì)胞膜起著重要的調(diào)控作用。當(dāng)前57頁，