生物化学简明教程第五章脂类与生物膜省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

第五章脂质与生物膜第1页脂类（lipid）脂质或类脂，是一类低溶于水，而高溶于非极性溶剂生物有机分子主要是C、H、O，有些尚含N、P及S化学本质是脂肪酸和醇所形成酯类及其衍生物脂肪酸多为4碳以上长链一元羧酸醇成份包含甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇第2页按化学组成份类单纯脂类：由脂肪酸和醇类所形成酯

脂酰甘油酯：最丰富为甘油三酯（三酰甘油、脂肪）

蜡：14~36个C饱和或不饱和脂肪酸与16~30个C一元醇所形成酯复合脂类：除了含有脂肪酸和醇外，还含有非脂分子成份

磷脂（磷酸和含氮碱）、糖脂（糖）、硫脂（硫酸）衍生脂类：由单纯脂类或复合脂类衍生而来，含有脂质普通性质

萜类：天然色素、香精油、天然橡胶

固醇类：固醇（甾醇、性激素、肾上腺皮质激素）

其它脂类：维生素A、D、E、K等。按能否被碱水解分类

可皂化脂类：能被碱水解而产生皂（脂肪酸盐）脂类

不可皂化脂类：不能被碱水解而产生皂（脂肪酸盐）脂类第3页5.1三酰甘油动植物油脂化学本质是脂酰甘油脂酰甘油主要是三酰甘油三分子脂肪酸与一分子甘油醇羟基脱水形成化合物第4页5.1.1三酰甘油结构有L型和D型两种构型简单甘油三酰（R相同）混合甘油三酰（R不一样）CH2－O

－C－R1

│CH－O

－C－R2│CH－O

－C－R3O‖O‖O‖第5页第6页第7页5.1.2三酰甘油理化性质无色、无味稠性液体或蜡状固体天然油脂常是各种三酰甘油混合物，无固定熔点物中三酰甘油饱和脂肪酸含量↑，熔点亦↑，常温下呈固态，俗称脂肪植物中三酰甘油不饱和脂肪酸含量↑，熔点↓，常温下呈液态，俗称油三酰甘油通称为油脂第8页（1）水解与皂化水解（酸、碱或脂肪酶作用）

三酰甘油→二酰甘油、单酰甘油→甘油和脂肪酸（酸水解可逆）皂化（碱水解）皂化1g油脂所需KOH质量（mg）称为皂化值油脂平均相对分子质量＝（3×56×1000）/皂化值（2）氢化与卤化

具不饱和双键三酰甘油可与H2和卤素等起加成反应

碘值：用于测定油脂不饱和程度（3）自动氧化与酸败（指不饱和脂肪酸）

酸败作用（变蛤）：油脂在空气中暴露过久可被氧化，产生难闻臭味油脂不饱和成份发生了自动氧化，产生过氧化物并进而降解成挥发性醛、酮、酸复杂混合物第9页5.2脂肪酸饱和脂肪酸软脂酸（16C）、硬脂酸（18C）不饱和脂肪酸

油酸（含1个双键）、亚油酸（含2个双键）、亚麻酸（含3个双键）、花生四烯酸（含4个双键）第10页14:0

豆蔻酸；16:0软脂酸；18:0

硬脂酸；18:1D9C

油酸；18:2D9C,12C

亚油酸；18:3D9C,12C,15C

亚麻酸；20:4D5C,8C,11C,14C

花生四烯酸；20:5D5C,8C,11C,14C,17C

二十五碳五烯酸。5.2.1脂肪酸种类第11页5.2.2天然脂肪酸结构特点大多数脂肪酸碳原子数在12～24之间，且均是偶数只有一个双键不饱和脂肪酸，普通为D9；若双键数目多于1个，则有一个为D9，其它双键更远离羧基，往往两个双键之间相差一个亚甲基（－CH2－）双键多为顺式结构，少数为反式结构第12页第13页5.2.3必需脂肪酸不能合成必须由膳食提供脂肪酸

本身合成：油酸18:1D9C软油酸16:1D9C不能合成：亚油酸18:2D9C,12C亚麻酸18:3D9C,12C,15C花生四烯酸20:4D5C,8C,11C,14C二十五碳五烯酸20:5D5C,8C,11C,14C,17C

亚油酸（ω－6PUFA）→γ亚麻酸→花生四烯酸α－亚麻酸（ω－3PUFA）→二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）第14页第15页5.3磷脂生物膜主要成份甘油磷脂（第一大类膜脂）鞘磷脂（第二大类膜脂）鞘磷脂、鞘糖脂第16页5.3.1甘油磷脂甘油两个醇羟基与脂肪酸成酯，第三个醇羟基与磷酸成酯或磷酸再与其它含羟基物质（如胆碱、乙醇胺、丝氨酸等醇类衍生物）结合成酯

第17页非极性尾非极性尾极性头第18页第19页5.3.1几个主要甘油磷脂磷脂酰胆碱（卵磷脂）与磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）细胞膜中含量最丰富脂类物质。卵磷脂常是含不一样脂肪酸（软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等）磷脂酰胆碱混合物胆碱成份是一个季铵离子，碱性极强脑磷脂分子中脂肪酸与卵磷脂相同磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸、缩醛磷脂、二磷脂酰甘油（心磷脂）第20页第21页5.4鞘脂类不含甘油而含鞘氨醇（sphingosine

）由一分子脂肪酸，一分子鞘氨醇或其衍生物，以及一分子极性头基团组成植物和动物细胞膜主要组分鞘磷脂类、脑苷脂类、神经节苷脂类糖鞘脂第22页X为磷酸胆碱称为鞘磷脂（sphingmyelin）

X为糖基称为鞘糖脂（glycosphingolipid）第23页5.4.1鞘磷脂类两性分子由磷脂酰胆碱、鞘氨醇和两条长脂肪酸烃链组成疏水尾巴组成鞘氨醇（Sphingosine）第24页神经酰胺（Ceramide）第25页神经酰胺磷酸胆碱第26页第27页5.4.2脑苷脂类含1个糖残基糖鞘脂神经酰胺C1上羟基与单糖分子以糖苷键结合糖基不含唾液酸或硫酸属中性鞘糖脂第28页第29页5.4.3神经节苷脂糖基部分含有唾液酸鞘糖脂神经酰胺与结构复杂寡糖结合而成糖基含硫酸称为硫酸鞘糖脂（硫苷脂）属酸性鞘糖脂第30页第31页5.5类固醇环戊烷多氢菲衍生物，因为含有醇基故命名为类固醇不含脂肪酸游离型及固醇脂两种形式性质由固醇骨架取代基团以及碳－碳链间饱和或不饱和程度所决定第32页环戊烷菲环戊烷多氢菲＋＝甾核＝角甲基＋环戊烷多氢菲角甲基第33页胆固醇是血浆蛋白及其细胞膜主要组分，因为其既疏水又亲水，所以属于两性分子。在相变温度以上时，降低膜流动性，在相变温度以下时，保持了膜流动性。第34页C3核有一β取向羟基，C17上有烃链第35页第36页雄性激素维生素D可松胆固醇第37页7-去氢胆固醇胆钙化醇（维生素D3）1,25-二羟胆钙化醇（1,25-二羟基维生素D3）第38页5.6生物膜第39页5.6.1细胞中膜系统细胞含有包被细胞质膜，细胞器也有质膜，甚至在细菌、病毒外面也有质膜电镜下表现出大致相同形态、厚度6~9nm左右3片层结构生物膜：细胞膜（质膜）和各种内膜系统第40页动物细胞结构植物细胞结构第41页5.6.2膜化学组成化学组成：脂类、蛋白质、糖和金属离子，以及水分（占15.20%）生物膜种类不一样，膜组分也有很大差异，功效越复杂，蛋白质百分比越大第42页锚定膜蛋白内嵌蛋白糖脂胆固醇卵磷脂第43页（1）膜脂组成生物膜最基本结构物质，包含磷脂、糖脂、固醇和其它脂类等，其中以磷脂为主要成份。磷脂：主要为甘油磷酸二酯，分子含有亲水头部和疏水尾部，在膜结构和功效调整上有主要作用

糖脂：动物细胞质膜几乎都含有，含量约占外层膜脂5%，大多都是鞘氨醇衍生物亲水基疏水基第44页固醇：高等植物主要为谷固醇和豆固醇，动物细胞膜固醇多为胆固醇

胆固醇：分子含有两亲性特点，含有调整膜流动性，增加膜稳定性以及降低水溶性韧质通透性等作用第45页（2）膜脂多态性

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，分子疏水尾部趋向于聚在一起，避开水相，而亲水头部暴露在水相，形成含有双分子层封闭囊泡第46页（3）膜蛋白

分为膜周围蛋白和膜内在蛋白两种。膜周围蛋白：约占膜蛋白20~30%，分布于双层脂膜外表层，经过静电引力或范德华力与膜结合，与膜结合比较疏松，轻易分离出来，能溶于水

膜内在蛋白：约占膜蛋白70~80%，部分或全部嵌在双层脂膜疏水层中，不溶于水，靠疏水键与膜脂相结合，而且不轻易分离，主要以

-螺旋和

-折叠形式存在，以

-螺旋普遍第47页跨膜蛋白第48页临界胶束浓度第49页（3）膜糖类以糖蛋白（多）和糖脂（少）形式存在，普通占质膜总量2～10%；在膜上分布是不对称，大多处于细胞膜外侧；在信息传递和相互识别方面含有主要作用。第50页第51页5.6.3生物膜结构一个超分子复合体，脂质双分子层是全部生物膜共有结构特征不对称性流动性第52页（1）不对称性：不一样膜脂在脂质双层呈不对称分布，膜蛋白或镶嵌在膜上或结合在膜表面，膜上寡糖链总是指向膜胞外一侧

不对称性赋予了膜作用含有方向性第53页（2）流动性：指膜脂和膜蛋白所作各种形式运动，主要由磷脂分子决定；随温度改变，脂质双层呈液晶态或凝胶态；相变温度与膜上脂肪酸烃链长度和饱和程度相关凝胶态液晶态膜脂相变第54页侧向移动翻转运动摆动全反式-偏转构型异构化运动旋转运动膜脂几个方式第55页相变侧向运动翻转膜蛋白侧向扩散膜蛋白旋转扩散--围绕与膜平面相垂直轴进行旋转运动第56页小鼠人细胞融合绿光膜蛋白抗体红光膜蛋白抗体第57页37℃温育42min第58页（3）流动镶嵌模型①脂双层模型1899年Overton，1925年Gorter与Grendel②三夹板模型1935年Daneilli与Davson提出③Robertson单位模型④流动镶嵌模型

1972年由S．J．singer和G.Nicolson提出是当前为人们所广泛接收模型，强调了膜流动性和膜蛋白分布不对称性。第59页第60页蛋白质以及其它非脂组分与Daneilli和Davson模型不一样在于两侧蛋白以折叠形式存在且不对称分布第61页第62页（4）生物膜功效①物质传递作用第63页②保护作用第64页③信息传递作用细胞膜上有各种受体，能特异结合激素等信号分子，一旦与激素结合，就可将信号跨膜传向细胞内酶系，产生特定生理效应。④细胞识别作用细胞有识别异己能力，识别作用是发生在细胞表面现象。本质是细胞经过细胞膜上特定膜受体与膜抗原与外来信号物质特异结合。相同个