脂類與生物膜VIP

衍生脂類甘油三酯磷脂糖脂脂類單純脂類復(fù)合脂類蠟1.2根據(jù)其分子組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.1

脂類也稱脂質(zhì)，是一類性質(zhì)微溶或不溶于水，但能溶于非極性有機(jī)溶劑的有機(jī)化合物，絕大多數(shù)脂類是由脂肪酸和醇所形成的酯及其衍生物。1.脂類貯存脂類——重要的貯能供能物質(zhì)，每克脂肪氧化時可釋放出38.9kJ的能量，每克糖和蛋白質(zhì)氧化時釋放的能量僅分別為17.2kJ和23.4kJ。蠟是海洋浮游生物體內(nèi)能量物質(zhì)的主要儲存形式。結(jié)構(gòu)脂類——磷脂、糖脂、硫脂等有機(jī)物是生物體的重要成分（如生物膜系統(tǒng)）?；钚灾悺恍┚哂刑厥馍砘钚缘奈镔|(zhì)，如維生素A.D.K.E，激素等。脂類（糖脂）與信息識別、種屬特異性、組織免疫有密切的關(guān)系。1.3脂類的生物學(xué)功能

必需脂肪酸(FA)：人和哺乳動物生長所需的但不能合成，必須由膳食提供的不飽和脂肪酸，亞油酸、亞麻酸。

脂肪酸是具有長烴鏈的羧酸。通常以酯的形式為各種脂質(zhì)的組分，少量以游離形式存在。是若干脂類物質(zhì)的基本組成成分。

它可分為飽和與不飽和脂肪酸兩大類。烴鏈中含有不飽和雙鍵的脂肪酸為不飽和脂肪酸，如油酸、亞油酸等，不含雙鍵的脂肪酸，則稱飽和脂肪酸，如軟脂酸、硬脂酸。1.4脂肪酸

有些不飽和脂肪酸具有顯著的生物活性，如廿碳五烯酸（EPA）有降低血脂、降低血清膽固醇含量、防止動脈粥樣硬化等藥理作用，被稱為“血管清道夫”。又如廿二碳六烯酸（DHA）是大腦細(xì)胞形成和發(fā)育不可缺少的物質(zhì)，對促進(jìn)智力、加強(qiáng)記憶力、延緩大腦衰老有重要作用，有“腦黃金”之稱。DHA只存在于魚、貝類等水生動物中，在魚油中含量最高。

當(dāng)鏈中碳原子以雙鍵連接時，脂肪酸分子可以是不飽和的。當(dāng)一個雙鍵形成時，這個鏈存在兩種形式：順式和反式。順式（cis）鍵看起來象U型，反式（trans）鍵看起來像線形。順式鍵形成的不飽和脂肪酸室溫下是液態(tài)如植物油，反式鍵形成的不飽和脂肪酸室溫下是固態(tài)。

反式脂肪酸有天然存在和人工制造兩種情況。人乳和牛乳中都天然存在反式脂肪酸，牛奶中反式脂肪酸約占脂肪酸總量的4—9%，人乳約占2—6%。

為增加貨架期和產(chǎn)品穩(wěn)定性而添加氫化油的產(chǎn)品中都可以發(fā)現(xiàn)反式脂肪酸。包括薄脆餅干、焙烤食品、谷類食品、面包、快餐如炸薯條、炸魚、洋蔥圈、人造黃油特別是粘性人造黃油。

食用油的氫化處理是由德國化學(xué)家威廉·諾曼發(fā)明的，并于1902年取得專利。1.形成血栓2.影響發(fā)育3.降低記憶4.容易發(fā)胖5.影響生育6.引發(fā)冠心病

共軛亞油酸就是一種有益的反式脂肪酸，它具有一定的抗腫瘤作用。1.5單純脂類（1）甘油三酯是有三分子脂肪酸與甘油所形成的的酯，也稱三酰甘油。植物性甘油三酯多為油，動物性甘油三酯多為脂。（2）蠟不溶于水，常溫下呈固態(tài)，來源不同天然蠟可分動物蠟和植物蠟兩類，動物蠟主要有蜂蠟、蟲蠟（白蠟）、鯨蠟、羊毛蠟等。植物蠟主要為巴西棕櫚蠟。蠟可以防水和防止水分散失，病原微生物的侵害及其他損傷。在工業(yè)生產(chǎn)中，蠟作為潤滑劑、涂料、拋光劑等的原料。（1）磷脂是含有磷酸的脂類，包括甘油磷脂和鞘磷脂兩大類。（2）糖脂是指糖通過半縮羥基以糖苷鍵形式與脂類連接的復(fù)合脂，可分為鞘糖脂、甘油糖脂以及由類固醇衍生的糖脂。前兩類糖脂作為生物膜的結(jié)構(gòu)成分。1.6復(fù)合脂類脂溶性維生素特點(diǎn)：不溶于水而溶于脂肪及有機(jī)溶劑中；化學(xué)組成僅含C、H、O；在食物中常與脂類共存，在酸敗的脂肪中容易破壞；主要儲存于肝臟中；攝入過多，可引起中毒；攝入過少，可緩慢出現(xiàn)缺乏癥狀。脂溶性維生素是一類結(jié)構(gòu)相關(guān)、功能不同的化合物。構(gòu)成主要包括：維生素A、維生素D、維生素E、維生素K等。1.7衍生脂類許多衍生脂類都是生物體內(nèi)重要的生物活性物質(zhì)，例如前列腺素、血栓素、白三烯，萜類，類固醇類。理化性質(zhì)：

VitA和胡蘿卜素均耐熱、酸、堿；

溶于脂肪，不溶于水，一般烹調(diào)加工不易破壞

易被氧化和被紫外線破壞；

食物中含有磷脂、VitE、VitC和其它抗氧化物質(zhì)

時，VitA和胡蘿卜素均較穩(wěn)定。（1）.構(gòu)成視覺細(xì)胞內(nèi)的感光物質(zhì)——視紫紅質(zhì)：白天感到光刺眼，必須帶墨鏡；眼睛外突，怕光，眼袋大，眼睛有疲勞感，眼屎增加，眼睛發(fā)干。1.維生素A（視黃醇）作用：（2）.維持皮膚粘膜層的完整性（維生素A是細(xì)胞膜表面糖蛋白合成的重要物質(zhì)）。（3）.促進(jìn)骨骼發(fā)育（幼兒）。（4）.防止腫瘤（皮組織腫瘤）。

干眼病——維生素A缺乏最明顯的癥狀。結(jié)膜、角膜上皮組織變性，淚腺受損分泌減少，結(jié)膜出現(xiàn)皺紋，失去正常光澤?；颊叱８醒劬Ω稍铩⑴鹿?、流淚，發(fā)炎，疼痛戴隱形眼鏡者長期看電視、電腦操作眼睛有不適感者長期在日光燈下工作者眼睛外突，怕光，眼袋嚴(yán)重者皮膚干燥而粗糙者脫發(fā)、頭屑過多者需要適當(dāng)補(bǔ)充維生素A的人群：維生素A存在于：

動物肝臟＞奶油和黃油＞紅、黃、綠色的蔬菜瓜果紅—紅蘿卜;黃—南瓜、杏、柿子、山芋;綠—菠菜、青椒、韭菜我是不是你最疼愛的人！合作關(guān)系

：

β—胡蘿卜素在膽鹽的協(xié)助下變?yōu)榫SA。維E保護(hù)維A不被氧化。維A和鋅搭配，達(dá)到最佳效果。維D促進(jìn)維A的吸收。

2.維生素D（陽光維生素）理化性質(zhì)：

VitD化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定

中性和堿性溶液中，不易被氧化

但在酸性環(huán)境下會逐漸破壞

一般烹調(diào)加工不易破壞作用：1、促進(jìn)鈣、磷在腸道的吸收2、促進(jìn)兒童、青少年骨骼牙齒發(fā)育，預(yù)防佝僂病。3、促進(jìn)腎臟重吸收鈣、磷和維持血鈣、血磷的正常水平。缺乏原因：攝入不足或人體日光照射不夠缺乏癥狀：骨質(zhì)軟化，牙齒松動，雞胸、佝僂?。▼胗變海?；手足痙攣、骨質(zhì)疏松、骨質(zhì)增生、骨折（成人）。需要適當(dāng)補(bǔ)充維生素D的人群：接觸陽光較少者處于生長發(fā)育期者處于更年期者有骨質(zhì)疏松癥者3.維生素E（生育酚）理化性質(zhì)：

對熱及酸穩(wěn)定，對堿不穩(wěn)定，

對氧十分敏感，油脂酸敗加速破壞

一般烹調(diào)時VitE損失不大，但油炸時VitE活性明顯↓作用：（1）延緩衰老：細(xì)胞體外培養(yǎng)，60－70代；加入維E，可延續(xù)至120－140代。使細(xì)胞壽命翻了一倍。（2）強(qiáng)的抗氧化活性。清除細(xì)胞膜中的過氧化自由基。也防止維生素A、C的氧化（抗氧化金三角）．↓疤痕組織的形成（3）促進(jìn)性激素分泌，提高生殖功能。（4）凈化血液，保護(hù)血管。（5）增強(qiáng)肝臟的解毒功能。漂白劑、殺蟲劑、化肥、其他環(huán)境污染。（6）提高血紅素合成過程有關(guān)酶的活性，從而促進(jìn)血紅素的合成。合作關(guān)系：1、維生素C保護(hù)維生素E不被氧化，維E極易氧化。2、硒和維生素E相輔相成；硒有節(jié)約維生素E的作用4.維生素K（凝血維生素）維生素K是促進(jìn)肝臟合成凝血酶原（凝血因子Ⅱ），及調(diào)節(jié)凝血因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、的合成。在天然維生素K有兩種，K1在綠色植物和動物肝臟中含量較豐富，K2為人和動物腸道細(xì)菌的代謝產(chǎn)物。

生物膜（biomembranes）：是細(xì)胞和各種細(xì)胞器表面所包裹著的一層極薄的膜系結(jié)構(gòu)，是具有高度選擇性的半透性膜。細(xì)胞膜（質(zhì)膜）、細(xì)胞內(nèi)膜（細(xì)胞器膜）2.1.生物膜的化學(xué)組成部分生物膜主要是由蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、少量的糖類組成，還含有少量的無機(jī)鹽和水。（膜脂、膜蛋白、糖類）生物膜的功能：物理屏障、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能、信息分子識別和信息傳遞、能量轉(zhuǎn)換等。2.1.1膜脂組成生物膜的脂質(zhì)有磷脂、膽固醇和糖脂等，其中磷脂含量最高，分布最廣，磷脂是膜脂的基本成分。植物細(xì)胞和細(xì)菌細(xì)胞膜中的糖脂主要是甘油糖脂，動物細(xì)胞膜中糖脂約占5%。膽固醇在動物細(xì)胞中含量較高，且質(zhì)膜中膽固醇的含量多于細(xì)胞器膜，其含量一般不超過膜脂的1/3，植物中膽固醇含量較少。膽固醇在調(diào)節(jié)生物膜流動性，和增加膜的穩(wěn)定性，降低極形物質(zhì)的通透性等物理狀態(tài)有重要的作用。由磷脂形成的雙層脂膜的示意圖

在水溶液中兩性的磷脂分子為避免疏水部分接觸水分子而定向排列，形成脂雙層結(jié)構(gòu)。脂雙層中，磷脂分子的疏水基團(tuán)在內(nèi)部而親水的頭部在表面。

分布于膜的脂雙層外表面，通過極性氨基酸殘基以離子鍵、氫鍵、范德華力等次級鍵與膜脂極性頭部或與內(nèi)嵌蛋白的親水部分結(jié)合。2.1.2膜蛋白膜蛋白是膜功能的主要承擔(dān)者，依據(jù)膜蛋白與脂雙層相互作用方式不同，分為外周蛋白和內(nèi)在蛋白。有的全部埋于脂雙層的疏水區(qū)，有的部分嵌在脂雙層中，有的橫跨全膜.主要靠疏水作用通過某些非極性氨基酸殘基與膜脂疏水部分相結(jié)合。膜蛋白之內(nèi)嵌蛋白2.1.3糖類多數(shù)以糖蛋白的形式存在，少量以糖脂形式存在。人們形象地將它比喻為細(xì)胞表面的化學(xué)天線，在接受外界信息及細(xì)胞間相互識別方面發(fā)揮重要作用。b嵌在膜內(nèi)的糖脂，糖鏈伸在質(zhì)膜外。c嵌在膜內(nèi)的糖蛋白，糖鏈伸在質(zhì)膜外d緊貼在膜上的蛋白多糖。e膽固醇f蛋白質(zhì)分子2.2生物膜的結(jié)構(gòu)——流動鑲嵌模型（1）生物膜的基本結(jié)構(gòu)-脂雙層（2）生物膜的流動性膜脂的流動性膜脂分子的不斷運(yùn)動：側(cè)向運(yùn)動、翻轉(zhuǎn)運(yùn)

動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、左右擺動。膽固醇是膜流

動性的調(diào)節(jié)劑膜蛋白的運(yùn)動性生物膜組分的不對稱性：膜質(zhì)的不對稱性分布和膜蛋白定向分布與其功能有密切關(guān)系。在時間和空間上確保了各種生理功能的有序進(jìn)行。

脂質(zhì)分子在生理條件下呈現(xiàn)晶體的規(guī)律性排列和液態(tài)的可流動性——液晶態(tài)。轉(zhuǎn)變只在特定溫度范圍發(fā)生——相變溫度/熔點(diǎn)——受磷脂種類和脂肪酸烴鏈長短及飽和度影響（鏈長越短熔點(diǎn)越低；相同鏈長——不飽和比飽和的熔點(diǎn)低，雙鍵越多熔點(diǎn)越低）

膽固醇可以抑制溫度所引起的相變，防止低溫時轉(zhuǎn)向晶態(tài)，膜流動性急劇降低；阻止生物膜由液晶態(tài)轉(zhuǎn)向液態(tài)，膜流動性加劇。其調(diào)節(jié)作用使膜流動性保持正常適中范圍。

無論是質(zhì)膜還是細(xì)胞器膜的糖基全部排列在非胞質(zhì)面，即質(zhì)膜上的糖基位于細(xì)胞表面，細(xì)胞器膜的糖基全部朝向內(nèi)腔，與信息的相互識別有關(guān)。

脂質(zhì)分子在膜兩側(cè)分布不對稱,內(nèi)外兩層脂質(zhì)的成分和含量明顯不同磷脂酰膽堿和鞘磷脂通常分布在膜外層。膜脂不對稱分布會導(dǎo)致膜兩側(cè)的電荷數(shù)量、流動性差異,與膜蛋白定向分布及其功能密切相關(guān)。2.3生物膜的功能（1）物質(zhì)運(yùn)輸小分子跨膜運(yùn)輸：主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸；

大分子跨膜運(yùn)輸：內(nèi)吞作用和外排作用；物質(zhì)方式濃度梯度載體能量特征小分子直接通透無要求不需不需脂溶性物質(zhì)促進(jìn)擴(kuò)散高→→低需不需需通道蛋白易化擴(kuò)散高→→低需不需與載體蛋白可逆結(jié)合主動轉(zhuǎn)運(yùn)低→→