脂質(zhì)與生物膜

關(guān)于脂質(zhì)與生物膜基本概念脂的概念：是一類不溶于水而高溶于乙醚、氯仿、苯等非極性有機(jī)溶劑的化合物，其化學(xué)本質(zhì)是脂肪酸和醇形成的酯類及其衍生物。脂的分類：

單純脂：脂肪酸與醇類形成的酯，甘油酯、蠟復(fù)合脂：甘油磷脂、鞘磷脂、糖脂。前體及衍生脂：高級(jí)脂肪酸、甘油、固醇、萜類、維生素ADEK、前列腺素、脂蛋白等。

第2頁,共37頁，星期六，2024年，5月脂類的功能貯存脂質(zhì)：三酰甘油，蠟結(jié)構(gòu)脂質(zhì)：磷脂雙酯層，膽固醇活性脂質(zhì)：類固醇，萜，前列腺素第3頁,共37頁，星期六，2024年，5月SpermWhales:FatheadsoftheDeep三酰甘油和蠟的特殊功能：改變抹香鯨的浮力第4頁,共37頁，星期六，2024年，5月主要內(nèi)容三酰甘油和蠟磷脂和鞘脂萜和類固醇血漿脂蛋白膜的分子組成和超分子結(jié)構(gòu)第5頁,共37頁，星期六，2024年，5月一、三酰甘油和蠟（一）脂肪酸脂肪酸是由一條長(zhǎng)的烴鏈（尾）和一個(gè)末端羧基（頭）組成的羧酸。烴鏈不含雙鍵（和三鍵）的為飽和脂肪酸，含一個(gè)或多個(gè)雙鍵的為不飽和脂肪酸。第6頁,共37頁，星期六，2024年，5月1-脂肪酸的命名與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)棕櫚酸，正十六烷酸，16:0油酸，cis-9-十八碳烯酸，18:1Δ9c亞油酸，cis-

9,12-十八碳二烯酸，18:2Δ9c,12c1、天然脂肪酸骨架的碳原子數(shù)目幾乎都是偶數(shù)2、天然脂肪酸的雙鍵都是順式構(gòu)型第7頁,共37頁，星期六，2024年，5月2-脂肪酸的物理性質(zhì)脂肪酸的物理性質(zhì)很大程度上決定于其脂肪酸烴鏈的長(zhǎng)度與不飽和程度。溶解度：烴鏈越長(zhǎng)，溶解度越低。熔點(diǎn)：烴鏈越長(zhǎng)、不飽和度越小、熔點(diǎn)越高，順式異構(gòu)熔點(diǎn)比反式異構(gòu)低。第8頁,共37頁，星期六，2024年，5月十二烷基磺酸鈉（SDS）TritonX-1003-生化實(shí)驗(yàn)中常用的脂肪酸鹽第9頁,共37頁，星期六，2024年，5月人體及哺乳動(dòng)物不能向脂肪酸引入超過Δ9的雙鍵，因而不能合成亞油酸和亞麻酸。因?yàn)檫@兩種脂肪酸對(duì)人體功能是必不可少的，但必須由膳食提供，因此被稱為必需脂肪酸。4-必需脂肪酸第10頁,共37頁，星期六，2024年，5月飽和脂肪酸必需脂肪酸第11頁,共37頁，星期六，2024年，5月第12頁,共37頁，星期六，2024年，5月（二）三酰甘油三酰甘油是甘油和脂肪酸形成的三脂，因?yàn)椴粠щ姾桑谑怯址Q中性脂。第13頁,共37頁，星期六，2024年，5月三酰甘油的物理性質(zhì)顏色與氣味：無色、無味、無嗅溶解度：不溶于水，而溶于乙醇、乙醚、氯仿、表面活性劑等熔點(diǎn)：天然油脂沒有固定的熔點(diǎn)，只有一個(gè)大概范圍。熔點(diǎn)由脂肪酸的飽和性決定構(gòu)型：都是L-型（規(guī)定）。第14頁,共37頁，星期六，2024年，5月化學(xué)性質(zhì)

1、水解與皂化三脂酰甘油能在酸、堿或脂酶的作用下水解為脂肪酸和甘油。如果在堿溶液中水解，產(chǎn)物之一是脂肪酸的鹽類，俗稱皂；油脂的堿水解作用稱為皂化作用。皂化1g油脂所需的KOHmg數(shù)稱為皂化值。皂化值是三酰甘油中脂肪酸平均鏈長(zhǎng)即三酰甘油（TG）平均相對(duì)分子量的量度TG平均Mr=3×56×1000皂化值第15頁,共37頁，星期六，2024年，5月2、加成反應(yīng)與碘值

油脂中的不飽和雙鍵可以與H2、I2、HCl、Cl2等發(fā)生加成反應(yīng)。鹵化反應(yīng)中吸收鹵素的量反應(yīng)不飽和鍵的多少。通常用碘值表示不飽和度。碘值：100g油脂鹵化是吸收碘的克數(shù)。第16頁,共37頁，星期六，2024年，5月3、酸敗與自動(dòng)氧化

油脂長(zhǎng)期暴露在空氣中會(huì)產(chǎn)生酸臭味，這種現(xiàn)象稱為酸敗。原因是油脂受空氣和光照作用，部分發(fā)生分解，不飽和脂肪酸被氧化成為醛或酮以及羧酸，產(chǎn)生酸臭味。（自動(dòng)氧化）酸值：KOH（mg）/油脂（g）第17頁,共37頁，星期六，2024年，5月二、磷脂和鞘脂磷脂是重要的兩親物質(zhì)，它們是生物膜的重要組分、乳化劑和表面活性劑磷脂有兩類：甘油磷脂和鞘磷脂。第18頁,共37頁，星期六，2024年，5月（一）、甘油磷脂甘油磷脂也稱磷酸甘油脂。最簡(jiǎn)單的磷酸甘油脂是由sn-甘油-3-磷酸衍生而來磷脂酸的磷酸基進(jìn)一步被一個(gè)極性醇（X-OH）酯化，形成各種常見甘油磷脂X第19頁,共37頁，星期六，2024年，5月甘油磷脂屬于兩親脂質(zhì)，是生物膜的主要成分。在生理?xiàng)l件下，許多甘油磷脂的極性頭基帶有凈電荷。甘油磷脂的脂鍵和磷酸二酯鍵能被磷脂酶專一性水解。特性：第20頁,共37頁，星期六，2024年，5月第21頁,共37頁，星期六，2024年，5月磷脂酶A1和A2分別特異地催化甘油磷脂中C-1和C-2位置酯鍵的水解。由磷脂酶A作用產(chǎn)生的高濃度的溶血磷脂（lysophosphoglycerides）可能會(huì)破壞細(xì)胞膜，其它兩種磷脂酶C和D，磷脂酶C催化甘油和磷酸之間的鍵的水解，釋放出二脂酰甘油，磷脂酶D催化甘油磷脂水解生成磷脂酸第22頁,共37頁，星期六，2024年，5月第23頁,共37頁，星期六，2024年，5月甘油磷脂舉例：磷脂酰膽堿（卵磷脂）第24頁,共37頁，星期六，2024年，5月（二）、鞘脂鞘脂的結(jié)構(gòu)骨架是鞘氨醇，它是一個(gè)無分支的C18醇，在C4和C5之間有一反式雙鍵。神經(jīng)酰胺由一個(gè)通過酰胺鍵與鞘氨醇的C2氨基連接的脂肪酸構(gòu)成。是所有鞘脂代謝的前體。第25頁,共37頁，星期六，2024年，5月膽堿鞘磷脂是由連接在神經(jīng)酰胺C1羥基上的磷酰膽堿組成的。可以看出，鞘磷脂是兩性分子，與磷脂酰膽堿很相似，因?yàn)槎叨己心憠A、磷酸和兩個(gè)長(zhǎng)的疏水尾巴。鞘磷脂存在于大多數(shù)哺乳動(dòng)物細(xì)胞的質(zhì)膜內(nèi)，是包圍著某些神經(jīng)細(xì)胞的髓鞘的主要成分。第26頁,共37頁，星期六，2024年，5月糖脂是指糖通過半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質(zhì)連接的化合物。腦苷脂是含有一個(gè)單糖殘基的糖鞘脂，該單糖通過β-糖苷鍵與神經(jīng)酰胺相連。第27頁,共37頁，星期六，2024年，5月鞘脂鞘糖脂第28頁,共37頁，星期六，2024年，5月第29頁,共37頁，星期六，2024年，5月第30頁,共37頁，星期六，2024年，5月三、萜和類固醇類固醇是環(huán)戊烷多氫菲的衍生物，是真核生物中常見的第三類膜脂。膽固醇是動(dòng)物體內(nèi)含量最多的一種類固醇。第31頁,共37頁，星期六，2024年，5月膽固醇第32頁,共37頁，星期六，2024年，5月70千克人體含140克左右，1/4在腦及神經(jīng)組織中，肝、腎含量也較多。血清中含量升高，會(huì)增加患心血管疾病的可能性。膽固醇是生物膜的重要成分，羥基極性端分布于膜的親水界面，母核及側(cè)鏈深入膜雙層，控制膜的流動(dòng)性，阻止磷脂在相變溫度以下時(shí)轉(zhuǎn)變成結(jié)晶狀態(tài)，保證膜在低溫時(shí)的流動(dòng)性及正常功能。

膽固醇是合成膽汁酸、類固醇激素、維生素D等生理活性物質(zhì)的前體。

第33頁,共37頁，星期六，2024年，5月一些重要的類固