脂类与生物膜.ppt

1、第五章脂质和生物膜，1.2其分子组成和化学结构特点： 1.1脂质又称脂质，是一种性质微溶或不溶于水但可溶于非极性有机溶剂的有机化合物，大部分脂质是脂肪酸和醇组成的酯类化合物及其诱导体。 1 .储藏脂质、脂质的重要储藏能量物质，脂肪每氧化时释放出38.9 kJ的能量，糖和蛋白质每氧化时释放出的能量分别只有17.2 kJ和23.4 kJ。 蜡是海洋海洋浮游生物体内能量物质的主要储藏形式。 结构脂质磷脂复合物、糖脂、硫脂等有机物是机体的重要成分(如生物膜系统)。 活性脂质中有维生素A.D.K.E、荷尔蒙激素等具有特殊大姨妈活性的物质。 脂质(糖脂)与信息识别、种类专一性、组织免疫密切相关。 1.3脂

2、质的生物科学功能，必须脂肪酸(FA ) :人和哺乳动物生长所必需的但不能合成，必须由饮食提供不饱和脂肪酸，亚油酸，亚麻油酸。 脂肪酸是具有长烃链的羧酸。 通常以酯类化合物的形式成为各种脂质的成分，少量以游离的形式存在。 是一些脂质物质的基本组成成分。 分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。 烃链中含有不饱和双键的脂肪酸是不饱和脂肪酸，油酸、亚油酸等不含双键的脂肪酸被称为饱和脂肪酸，例如棕榈酸、硬脂精酸。 1.4脂肪酸，一些不饱和脂肪酸具有显着的生物活性，如二十碳五烯酸(EPA )具有降低血脂、降低血清胆固醇含量、防止动脉粥样硬化等药理作用，被称为“血管南非兰特磺酸”。 二十二烷基十六烯酸(DHA )是

3、脑细胞形成和发育不可缺少的物质，在促进智力、增强记忆力、延缓衰老脑方面起着重要作用，被称为“脑金”。 DHA仅存在于鱼、贝类等水生动物中，在鱼油中含量最高。 当链中的碳原子通过双键键合时，脂肪酸分子可以是不饱和的。 当形成双键时，在这个链中存在顺序和变压器两种形式。 顺(cis )耦合看起来是u型，反(trans )耦合看起来是线性。 顺式键产生的不饱和脂肪酸在室温下为类似于天然植物油的液态，反式键产生的不饱和脂肪酸在室温下为固体。 反式脂肪酸有天然存在和制造成人造的的情况。 人乳和牛奶都是自然存在的反式脂肪酸，牛奶中的反式脂肪酸约占脂肪酸总量的49%，人乳约占26%。 为了提高货架期和产品的

4、稳定性，在添加氢化油的产品中，发现了反式脂肪酸。 包括薄饼干、烘焙食品、谷类食品、摇镜头、快餐食品、炸薯条、洋葱、白脱油，尤其是粘性白脱油。 食用油的氢化处理由德意志化学家威廉诺曼发明，1902年取得专利。 1 .形成血栓2 .影响发育3 .降低记忆4 .容易发胖5 .影响生育6 .诱发冠心病共轭亚油酸是有益的反式脂肪酸，具有一定的抗肿瘤作用。 1.5单纯脂质，(1)甘油三酸酯是由三分子脂肪酸和甘油组成的酯类化合物，又称甘油三脂。 植物性甘油三酸酯油多，动物性甘油三酸酯脂多。 (2)蜡不溶于水，常温下为固体，不同的天然蜡分为动物蜡和植物蜡两种，动物蜡主要有蜂蜡、虫蜡(白蜡)、鲸蜡、羊毛蜡等。

5、植物蜡主要是巴西棕榈蜡。 蜡可以防止防水和水分散失，防止致病微生物侵害和其他损伤。 在工业生产中，蜡是润滑剂、涂料、研磨剂等原料。 (1)磷脂复合物是一种含有磷酸的脂质，包括甘油磷脂和鞘磷脂复合物两种。 (2)糖脂是糖通过半缩水甘油基化学基以糖苷键的形式与脂质结合的复合脂质，可分为鞘糖脂、甘油糖脂及由甾类化合物衍生的糖脂。 前两种糖脂是生物膜的结构成分。1.6复合脂质、脂溶性维生素的特点：不溶于水，可溶于脂肪和有机溶剂； 化学成分在只含有c、h、o的食物中与脂质共存，在酸溜溜脂肪中容易破坏的主要储藏在肝脏中的摄取过多，如果引起中毒的摄取太少，则症状会慢慢地出来。 脂溶性维生素是一种结构相关、功

6、能不同的化合物。 其构成主要有维生素a、维生素d、维生素e、维生素k等。 1.7派生脂质，许多派生脂质是生物体内重要的生物活性物质，如前列腺素、血栓素、白三烯、萜类、甾类化合物类。 理化性质： Vit A和胡萝卜素为耐热、酸、碱； 溶于脂肪、不溶于水、一般烹调加工不易破坏、易氧化、易被紫外辐射破坏的食物中含有磷脂复合物、Vit E、Vit C等抗氧化物质时，Vit A和胡萝卜素稳定。 (1) .构成视觉感知细胞球内感光物质的视紫质：白天光线耀眼，必须具有太阳眼镜的眼睛突出，怕光，眼袋大，眼睛有疲劳感，眼屎增加，眼睛干燥。 1、维生素a (维甲酸)、作用：(2) .维持皮肤黏膜层的完全性(维生素

7、a是胞质膜表面糖蛋白质合成的重要物质)。 (3) .促进骨骼发育。 (4) .防止肿瘤(皮肤组织肿瘤)。 干眼症的维生素a缺乏的到最显着的症状。 眼结膜、眼角膜上皮组织变性，泪腺损伤分泌细胞减少，眼结膜出现皱纹，失去正常光泽。 患者往往眼睛干燥、怕光、流泪、发炎，感到皮肉之苦，戴联系性镜片的人长时间看电视，对用电脑操作眼睛感到不适的人在荧光灯下，害怕光线，眼袋严重的人皮肤干燥、粗糙头屑多的人需要适当补充维生素a :维生素a存在于动物肝脏雪花膏和黄油红、黄、绿的蔬菜瓜果红萝卜中的黄南瓜、杏、柿、山芋绿菠菜、青椒、韭菜，我是你最爱老虎油人吗？合作关系：胡萝卜素在胆盐的合作下成为维a 维e保护维a不

8、被氧化。 维a和亚金属铅相结合可获得最佳效果。 维度d促进维度a的吸收。 2、维生素d (日光维生素)、理化性质： Vit D在化学性质比较稳定的中性和碱性溶液中，不易被氧化，但在酸性环境下不易破坏一般的调理加工，作用： 1、促进钙元素、磷在肠道的吸收2、促进儿童、青少年骨骼齿的发育，预防佝偻病。 3 .促进肾脏钙元素、磷的重吸收，维持血中钙元素、黄磷的正常水平。 缺乏原因：摄入不足或人体日光照射不足的症状：骨软化、牙齿松动、鸡胸、佝偻病(乳婴儿子)手足痉挛、骨质疏松、骨质增生、骨折(成人)。 需要适当补充维生素d的人群：少接触阳光的人有生长发育期的人有更年期的人有骨质疏松症的人，3 .维生素

9、e (维生素e )，理化性质：对热和酸稳定，对碱不稳定，对氧敏感， 油脂酸败加速破坏常规调理时Vit E损失少，油炸的时Vit E活性明显，作用： (1)延缓衰老：细胞球体外培养，6070代； 加上维e，可以持续到120140代。 使细胞球的寿命加倍。 (2)强抗氧化活性。 清除胞质膜中的过氧化自由基。 也可以防止维生素a、c的氧化(抗氧化金三角)瘢痕组织的形成，(3)促进性荷尔蒙激素分泌细胞，提高生殖机能。 (4)净化血液，保护血管。 (5)增强肝脏解毒功能。 漂白剂，杀虫剂，化学肥料和其他环境污染。 (6)提高血红素合成过程中酶催化剂的活性，促进血红素的合成。 合作关系： 1、维生素c保护

10、维生素e不受氧化影响，维生素e容易氧化。 2、硒与维生素e相辅相成的硒有节约维生素e的作用，4 .维生素k (凝血维生素)，维生素k促进肝脏凝血酶(凝血因子)的合成，调节凝血因子、的合成。天然维生素k有2种，K1富含绿色植物和动物肝脏，是K2人和动物肠道细菌的代谢产物。 生物膜(biomembranes ) :是一种被细胞球和各种细胞表面包围的极薄的膜结构，具有高度选择性的半透过性膜。 胞质膜(质膜)、细胞球内膜(细胞器膜)、2.1 .生物膜的化学组成部分生物膜主要由蛋白质、脂质、少量糖类组成，含有少量的无机盐和水。 (膜脂、膜蛋白、糖类)、生物膜的功能：物理屏障、物质运输功能、信息分子识别和

11、信息传递、能量转化等。 2.1.1由膜脂构成细菌生物膜的脂质有磷脂复合物、胆固醇和糖脂等，其中磷脂复合物含量最高，分布最广，磷脂复合物是膜脂的基本成分。 植物细胞球和细菌胞质膜中的糖脂主要是甘油糖脂，动物胞质膜中的糖脂约占5%。 动物细胞球胆固醇含量高，质膜中胆固醇含量多于细胞器膜，其含量一般为膜脂的1/3以下，植物中胆固醇含量少。 胆固醇对调节生物膜的流变性、提高膜的稳定性、降低极点物质的渗透性等物理状态起着重要作用。 分布于膜的脂双层外表面，通过极性氨基酸残馀化学基与络离子结合、氢键、范德瓦尔斯力等二次结合，与膜的脂极性头部或白细胞介素亲水部分结合。 2.1.2膜蛋白膜蛋白是膜功能的主要负

12、责人，根据膜蛋白和脂双重相互作用方式，可分为外周蛋白和内在蛋白。 2.1.3糖类，多以糖蛋白的形式存在，少量以糖脂的形式存在。 人们把它形象地比喻成细胞表面的化学天线，在接受外界的信息和细胞球之间的相互识别中发挥着重要的作用。 b嵌入膜中的糖脂、糖链延伸到质膜外。 在膜中埋入c的糖蛋白是糖链延伸到质膜外d、与膜紧密接触的蛋白质多糖体。 e -胆固醇f蛋白分子，2.2生物膜的结构流动马赛克模型(1)生物膜的基本结构类脂双层(2)生物膜的流变性膜脂质的流变性膜脂质分子的不断运动：侧面运动、翻转运动、旋转运动、左右摆动。 胆固醇是膜流变性调节剂膜蛋白的运动性生物膜成分的非对称性：膜质的非对称性分布和

13、膜蛋白的取向分布与其功能密切相关。 在时间和空间上确保了各种各样的生理机能秩序。 脂质分子在大姨妈条件下呈结晶的规定性排列和液体的流变性液晶状态。 转变仅在特定温度范围内发生的温度/熔点受磷脂复合物的种类、脂肪酸烃链的长度和饱和度的影响(链长越短，熔点越低； 相同链长的不饱和比饱和的熔点低，双键越多熔点越低”，胆固醇抑制温度引起的相变，防止低温时的结晶化，阻止膜流变性急剧降低的细菌生物膜从液晶状态向液体状态转变，膜流变性恶化。 其调节作用使膜流变性保持在正常的适度范围内。 无论是质膜还是细胞膜，碱基都排列在非细胞质面，也就是说，质膜上的碱基在细胞表面，细胞膜的碱基都朝向内腔，与信息的相互识别相关。 脂质分子不对称地分布在膜的两侧，内外两层脂质成分和含量明显不同，磷脂酰胆碱和鞘磷脂通常分布在膜的外侧。 膜脂的不对称分布导致膜两侧电荷量、流变性差异，与膜蛋白的取向分布及其功能密切相关。 2.3生物膜的功能(1)物质运输小分子跨膜运输：主动运输和被动运输，高分子跨膜运