北京化工大學(xué)生物化學(xué)課件脂類物質(zhì)1

脂類和生物膜...本章主要內(nèi)容一、脂類物質(zhì)1、脂類的定義、種類、生理功能2、脂類的結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)）（1）油脂（2）磷脂（3）固醇（4）鞘脂二、生物膜1、化學(xué)組成（重點(diǎn)）2、生物膜的結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)）3、生物膜的生理功能...脂類的概念多數(shù)脂質(zhì)，化學(xué)本質(zhì)是脂肪酸和醇所形成酯類及其衍生物。這些物質(zhì)在化學(xué)組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)上差異很大。

脂類具有一個共同的物理性質(zhì)——溶解性質(zhì)相似：一類難溶于水，易溶于非極性溶劑如苯、乙醚、氯仿及石油醚等有機(jī)溶劑。...生理功能

1．供能脂肪組織儲存脂肪,約占體重10~20%.1g脂肪在體內(nèi)徹底氧化供能約38KJ，而1g糖徹底氧化僅供銷能16.7KJ。合理飲食脂肪氧化供能占20~30%空腹脂肪氧化供能占50%以上禁食1~3天脂肪氧化供能占85%飽食、少動脂肪堆積，發(fā)胖...2．保溫體表脂類可防止熱量散發(fā)，保持體溫，因其不易導(dǎo)熱。

3．防止機(jī)械損傷：

分布在體表及內(nèi)臟周圍的脂類有保持體表及內(nèi)臟免

受機(jī)械沖擊和磨損的作用。4．促進(jìn)脂溶性物質(zhì)的溶解，以利機(jī)體吸收。

5．構(gòu)成生物膜的重要物質(zhì)，細(xì)胞內(nèi)所含的磷脂幾乎都

存在于生物膜中。

...6．調(diào)節(jié)功能，對機(jī)體營養(yǎng)及代謝有調(diào)節(jié)功能。

如：脂溶性Vit；

類固醇激素；

膽堿等均為調(diào)節(jié)物質(zhì)。

7．作為細(xì)胞表面物質(zhì)與細(xì)胞的識別和免疫有關(guān)。...（二）種類：脂類油脂

又稱三酯酰甘油或甘油三脂類脂膽固醇膽固醇脂磷脂糖脂鞘磷脂...1分子甘油和3分子脂肪酸結(jié)合成的酯，亦稱脂肪。甘油三酯是脂類中最豐富的一類。二酰甘油；2脂肪酸+1甘油單酰甘油；1脂肪酸+1甘油R1，R2，R3

可相同，也可不同。R2

多為不飽和脂肪酸。一、油脂（酯酰甘油）...無色、無臭的粘稠狀液體。廣泛用于炸藥，防凍劑、防干劑、柔軟劑甘油...脂肪酸

脂肪酸是具有長碳?xì)滏満鸵粋€羧基末端，碳鏈為3-33碳的碳?xì)浠衔锏聂人?，這些碳鏈在一些脂肪酸中為飽和的不分支脂肪酸，而其他的則含有一個或多個雙鍵，也有一些含有三碳的環(huán)或含有羥基。...脂肪酸的基本結(jié)構(gòu)低級脂肪酸：碳原子數(shù)小于10的脂肪酸；熔點(diǎn)偏低，常溫下呈液態(tài)高級脂肪酸：碳原子數(shù)大于10的脂肪酸，常溫下為固體...自然界一些常見的脂肪酸月桂酸花生酸豆蔻酸棕櫚油酸亞油酸亞麻酸花生烯酸軟脂酸硬脂酸...脂肪酸的共性1、一般為偶數(shù)碳原子2、絕大多數(shù)不飽和脂肪酸中的雙鍵為順式3、不飽和脂肪酸雙鍵位置有一定的規(guī)律性4、脂肪酸分子的碳鏈越長，熔點(diǎn)越高；不飽和脂肪酸的熔點(diǎn)比同等鏈長的飽和脂肪酸的熔點(diǎn)低...甘油三酯的結(jié)構(gòu)示意圖...（一）甘油脂種類：

1、按脂肪酸種類分：飽和脂肪酸構(gòu)成的酯；如：軟脂酸(16C)、硬脂酸(18C)。不飽和脂肪酸構(gòu)成的酯；如：油酸、亞油酸。...

2、按熔點(diǎn)：常溫下為固態(tài)—脂；如：動物脂肪。常溫下為液態(tài)—油；如：大多數(shù)植物油。3、按脂肪酸組成分：單純甘油酯(simpleglycerides)：

甘油酯中脂肪酸為同一脂肪酸。混合甘油酯（mixedglycerides）：

脂肪酸有兩種或兩種以上。...（二）性質(zhì)：1、水解和皂化：甘油三酯的酯鍵對酸堿敏感，可被水解，脂肪在KOH或NaOH條件下加熱，可產(chǎn)生甘油和脂肪酸的鈉或鉀鹽，這種鹽被稱為皂，此過程為皂化作用。皂化值：皂化1g甘油三酯所需KOH的mg數(shù)。從皂化值的數(shù)量可略知混合脂肪酸或混合脂肪的平均相對分子量，皂化值=VN56/W。平均相對分子量與皂化值的關(guān)系。...

脂肪長期暴露于潮濕悶熱的空氣中，受到空氣的作用，游離脂肪酸被氧化、斷裂生成醛、酮及低分子量脂肪酸，產(chǎn)生難聞的惡臭味，稱之酸敗。酸值：中和1g油脂中游離脂肪酸所消耗KOH的mg數(shù)稱為，可表示酸敗的程度。

2、酸敗作用（氧化作用）：...3、氫化和鹵化：氫化：Ni的作用下，甘油酯中的不飽和雙鍵可以與H2發(fā)生加成反應(yīng)，油脂被飽和，液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，可防止酸敗。

鹵化：油脂中不飽和雙鍵與鹵素發(fā)生加成反應(yīng)，生產(chǎn)鹵代脂肪酸，稱為鹵化作用?！庵担河脕砼袛嘤椭胁伙柡碗p鍵的多少；100g油脂所能吸收的碘的克數(shù)。碘值=(N*V*127/1000W)*100...蠟（Waxes）-貯存能量及防水外被

生物體的蠟由長鏈的飽和及不飽和脂肪酸(14-16C)與長鏈的醇（16-30C）形成的酯。蜂蠟是軟脂酸與31醇形成，蟲蠟（白蠟是26酸和26醇形成的酯。蠟的熔點(diǎn)為60-80°C，較甘油酯的為高...生物蠟...二、磷脂類是含有磷酸的脂質(zhì)，是構(gòu)成生物膜的重要組分。根據(jù)分子中所含醇的不同分類甘油磷脂鞘磷脂...（一）、甘油磷脂組成：

磷酸化的頭部+三碳的甘油骨架+兩條脂肪酸鏈?zhǔn)歉视土字饕M分。式中：R1——脂肪酸C-H鏈，通常為飽和脂肪酸。

R2——脂肪酸C-H鏈，通常為不飽和脂肪酸。

X——含N堿（膽堿、膽胺），Ser，肌醇等。...重要的磷脂磷脂酰絲氨酸磷脂酰膽堿

卵磷脂磷脂酰乙醇胺腦磷脂磷脂酰肌醇...

卵磷脂（磷脂酰膽堿）腦磷脂（磷脂酰膽胺）卵磷脂被譽(yù)為與蛋白質(zhì)、維生素并列的“第三營養(yǎng)素”。具有保護(hù)肝臟、心臟、促進(jìn)大腦發(fā)育，血管的清道夫等功能。...磷酸甘油脂的特點(diǎn)磷酸甘油脂含兩個長C-H鏈（R1，R2）使分子一部分為疏水性（非極性），第三個C原子被磷酸酯化并帶有親水X基團(tuán)，有極性。分子為兩性脂類或兩性分子。如：...磷脂分子中含有親水性的磷酸酯基和親脂的脂肪酸鏈，是優(yōu)良的兩親性分子磷脂的兩親性結(jié)構(gòu)極性端非極性端...中極兩性...磷酸甘油二脂在水溶液中主要是形成雙層脂膜磷脂在膜的位置...磷脂的性質(zhì)水解作用...三、鞘磷脂鞘磷脂是由鞘氨醇、脂肪酸、磷酸、膽堿等組成的脂類。鞘脂類是植物和動物細(xì)胞膜的重要組分，在神經(jīng)組織、脾臟、肺及血液中含量較高。...結(jié)構(gòu)鞘脂類的特點(diǎn)：一個極性頭和兩個非極性尾，不含有甘油鞘磷脂的基本骨架是

鞘氨醇：十八碳二元醇。神經(jīng)酰胺：鞘氨醇+脂肪酸...神經(jīng)鞘磷脂代表性鞘脂類物質(zhì)1：存在于神經(jīng)組織，脾臟，肺及血液中...腦苷脂的分子結(jié)構(gòu)鞘氨醇油酸代表性鞘脂類物質(zhì)2：抗腫瘤、抗病毒、免疫調(diào)節(jié)...糖鞘脂可以決定人的血型葡萄糖半乳糖乙酰氨基半乳糖巖藻糖GalFucGalFuc...四、固醇類基本結(jié)構(gòu)：

環(huán)戊烷多氫菲

固醇是環(huán)戊烷多氫菲的衍生物。...維生素D3的生成7-脫氫膽固醇...維生素D3的作用

參與鈣磷代謝促進(jìn)成骨作用...植物固醇和酵母固醇谷固醇（麥固醇）麥角固醇不被人體腸道吸收降低膽固醇的藥物維生素D2原...類固醇包括膽汁酸、固醇激素和植物類固醇衍生物1、膽酸和膽汁酸是膽汁的重要成分統(tǒng)稱為膽汁酸與甘氨酸或?；撬峤Y(jié)合生成膽汁酸鹽作為乳化劑乳化脂肪促進(jìn)腸壁細(xì)胞對脂肪吸收...生物膜（一）生物膜的概述

生物膜：細(xì)胞的外周膜和內(nèi)膜系統(tǒng)稱為生物膜。

外周膜：生物的基本結(jié)構(gòu)和功能單位是細(xì)胞，任何細(xì)胞都以一層薄膜（厚約4-7nm）將其內(nèi)含物與環(huán)境分開，這層膜稱為細(xì)胞膜或外周膜；

內(nèi)膜：多數(shù)細(xì)胞中有許多內(nèi)膜系統(tǒng)，組成具有各種特定功能的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器，如細(xì)胞核，線粒體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基體等。...生物膜的化學(xué)組成：脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量的糖類，構(gòu)成糖蛋白或糖脂...

1．脂質(zhì)

脂質(zhì)主要以磷脂為主，還有糖脂和膽固醇。

特征：兩性物質(zhì)一個親水頭部；兩個疏水尾巴。...多數(shù)生物膜以甘油磷脂為主，一般磷脂上脂肪酸的碳原子數(shù)在14-24之間，以16碳和18碳最常見。磷脂的主要作用：（1）生物膜的骨架；（2）為極性化合物的通透屏障（3）可激活某些膜蛋白...2．膜蛋白

不是單一的某種蛋白，是多種蛋白質(zhì)的總稱。不同膜，蛋白質(zhì)種類、數(shù)量不同；

據(jù)粗略計算，細(xì)胞中大約有20%—25%蛋白質(zhì)與膜結(jié)構(gòu)相聯(lián)系。根據(jù)在膜上定位分為；外周蛋白和內(nèi)在蛋白（或鑲嵌蛋白）...（1）外周蛋白：

分布在膜脂雙層表面，通過靜電力或Vanderwales力松弛結(jié)合在膜表面；易被有機(jī)溶劑分離下來，易溶于水。外周蛋白占膜蛋白總量的20—30%...（2）內(nèi)在蛋白：

通過疏水效應(yīng)和Vanderweals力與膜脂雙層緊密結(jié)合的蛋白質(zhì)。內(nèi)在蛋白占膜蛋白的70—80%。

全部深埋在脂雙層的疏水區(qū)

內(nèi)在蛋白在膜內(nèi)位置部分鑲嵌在脂雙層中；

橫跨脂雙層。...3、膜糖質(zhì)膜糖類占質(zhì)膜重量的2-10%，大多數(shù)為糖蛋白，少數(shù)為糖脂。膜糖的特點(diǎn)：（1）在膜上分布不對稱（2）均分布在非細(xì)胞質(zhì)一側(cè)（3）糖與膜蛋白及膜脂均以共價鍵連接，影響細(xì)胞與周圍環(huán)境的相互作用...（二）膜的結(jié)構(gòu)

液態(tài)鑲嵌模型——1972年，J.S.Singer

和G.L.Nicolso...模型要點(diǎn)：

1、脂質(zhì)以脂雙層排列，親水頭向外、疏水尾向內(nèi)聚集，構(gòu)成生物膜主體，膜厚約5nm；基本結(jié)構(gòu)的重復(fù)單位是磷脂，使膜表現(xiàn)出高電阻性及高極性分子的不通透性。

2、膜蛋白為球蛋白，一些位于脂雙層內(nèi)外表面；一些鑲嵌在脂雙層中或完全的埋在脂雙層中；一些橫穿整個膜兩側(cè)。

3、磷脂含有不飽和脂肪酸，具有液態(tài)性質(zhì)——流動性。膜蛋白可發(fā)生側(cè)向移動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，但不能翻轉(zhuǎn)滾動。...特點(diǎn)：

1．膜的流動性：膜脂質(zhì)，及大部分蛋白質(zhì)能做側(cè)向平面方向擴(kuò)散，使雙分子層具有流動性、柔韌性。脂雙層不能做縱向翻轉(zhuǎn)。

2．不對稱性：結(jié)構(gòu)與功能的兩側(cè)不對稱性。膜兩側(cè)脂質(zhì)及蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上的分布不對稱，故使膜兩側(cè)表現(xiàn)的功能也不同。......1975年Wallach提出“晶格鑲嵌模型”要點(diǎn)：生物膜并非完全處于自由流動性。脂質(zhì)雙層既非液態(tài)，也非晶態(tài)，而是處于二者之間的、動態(tài)的“液晶態(tài)”...（三）生物膜的功能在細(xì)胞或細(xì)胞器中，生物膜第一個重要作用是將其內(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，保持它們原有的形狀和完整結(jié)構(gòu)。體表脂類可防止熱量散發(fā)，保持體溫。因其不易導(dǎo)熱。

1．保護(hù)和保溫功能...

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。...偶聯(lián)著鈉鉀泵的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)...3、能量轉(zhuǎn)換...課后習(xí)題1.下列關(guān)于生物膜的敘述正確的是（）A.磷脂和蛋白質(zhì)分子按夾心餅干的方式排列；B.磷脂包裹著蛋白質(zhì)，所以可限制水和極性分子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)；C.磷脂雙層結(jié)構(gòu)中蛋