《脂类和生物膜》课件.ppt

第四章,脂类和生物膜,脂肪和类脂总称为脂类(lipid),脂肪(fat)：三脂酰甘油(triacylglycerols,TAG)也称为甘油三酯(triglyceride,TG),类脂(lipoid)：胆固醇(cholesterol,CHOL)胆固醇酯(cholesterol ester,CE)磷脂(phospholipid,PL)鞘脂(sphingolipids),分类,定义,一、脂 类,甘油三酯,甘油磷脂(phosphoglycerides),胆固醇酯,脂类物质的基本构成,X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等,脂肪（三酯酰甘油）,(环戊烷高氢菲),MG:一酯酰甘油,DG：二酯酰甘油,TG：三酯酰甘油,FA:脂肪酸,鞘 脂,鞘磷脂,鞘糖脂,脂类的分类、含量、分布及生理功能,（一）三酰甘油,O O CH2-O-C-R1|R2-C-O-CH O|CH2-O-C-R3,3、油脂的分子组成特点及营养价值,1、结构通式,植物油：不饱和脂肪酸含量高于70%动物脂：不饱和脂肪酸含量低含有不饱和脂肪酸多的脂肪一般营养价值较高,2、种类,单纯甘油酯R相同（甘油三单脂）混合甘油酯R不同（甘油三杂脂）,脂肪酸,饱和脂肪酸：硬脂酸（18碳脂肪酸）、软脂酸（16碳脂肪酸）、花生酸（20碳酸）等。不饱和脂肪酸：油酸（18碳一烯酸9）、亚油酸（18碳二烯酸9，12）、亚麻酸（18碳三烯酸9，12，15或6，9，12）、花生四烯酸（二十碳四烯酸）、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸。必需脂肪酸：维持生长所需的，体内又不能合成的脂肪酸 促进儿童智力发育、延缓老人大脑、降低血液胆固醇浓度,（二）甘油磷酸酯类,1、结构通式,2、磷脂的结构类型,（脑磷脂）,磷脂分子中含有亲水性的磷酸酯基和亲脂性的脂肪酸链，是优良的两亲性分子。磷脂分子在水溶液中，由于水分子的作用，能够形成双层脂膜结构或微团结构。磷酸甘油二脂在水溶液中主要是形成双层脂膜。磷脂的这种性质，使它具有形成生物膜（双层脂膜）的特性。,3、磷脂的特点,非极性尾,极性头,（三）鞘脂类,具有一个极性头和两个非极性尾，但不含有甘油,含鞘氨醇(sphingosine)或二氢鞘氨醇的脂类。,是植物和动物细胞膜的重要组分，在神经组织和脑内含量较高。,1、鞘脂化学组成及结构,极性头,脂肪酸,X-磷脂胆碱、磷脂乙醇胺；单糖或寡糖,按取代基X的不同，鞘脂分为：鞘糖酯：脑苷脂类和神经节苷脂类鞘磷脂,结构通式,2、分类,鞘磷脂类最简单而在高等动物组织中含量最丰富的鞘脂类极性头是磷酰胆碱或磷酰乙醇胺脑苷脂类糖鞘脂不含有磷极性头不带电，呈中性半乳糖脑苷脂存在于脑的细胞膜中，葡萄糖脑苷脂存在于非神经组织膜中，更复杂的脑苷脂大部分存在于细胞膜的外层神经节苷脂类最复杂的糖鞘脂含有由几个糖基组成的巨大极性头一个或多个末端糖基是N-乙酰神经酸即唾液酸是细胞膜表面特异的受体的重要组成部分,脑苷脂的分子结构,鞘氨醇磷脂的结构,固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物。,（四）固醇类,胆固醇是一种类脂化合物,在生物膜中含量较多。,胆固醇以中性脂的形式分布在双层脂膜内，对生物膜中脂类的物理状态有一定的调节作用，有利于保持膜的流动性和降低相变温度。,环戊烷多氢菲,极性,非极性,二、生物膜,细胞的质膜：所有的细胞都以一层薄膜将它的内含物与外界环境分开。内膜：另外，大多数细胞中还含有许多内膜系统，组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器，例如，线粒体、细胞核、内质网、溶酶体和叶绿体等。细胞膜以及各种细胞器的外膜通称为生物膜。,（一）细胞中的膜系统,脂质（主要是磷脂、固醇和鞘脂）蛋白质（包括酶）少量糖（糖蛋白和糖脂）水和金属离子等生物膜的组成，因膜的种类不同而有很大的差别。,（二）膜的化学组成,1、膜脂,主要包括磷脂和胆固醇及其他脂类动物细胞质膜中含胆固醇较高，细胞质膜和线粒体膜中含有特异的心磷脂植物细胞膜中含有豆固醇对膜结构和膜功能的调节均有重大影响脂质体作为药物的载体广泛地应用于医药实践的研究中,2、膜蛋白,根据在膜结构中的分布，分为：外周蛋白 分布于膜的外表，通过静电作用及离子键作用等较弱的非共价键与膜的外表相结合。内嵌蛋白（水不溶性）分布在磷脂的脂双分子层中，有时横跨全膜或者以多酶复合物形式由内嵌蛋白和外周蛋白结合，或者以疏水和亲水两部分分别与磷脂的疏水和亲水两部分结合。膜蛋白对物质代谢（酶蛋白）、物质传送、细胞运动、信息的接受与传递、支持与保护均有重要意义。,3、糖类,生物膜中含有一定的寡糖类物质。它们大多与膜蛋白共价结合（糖蛋白），少数与膜脂共价结合（糖脂）。糖类在膜上的分布是不对称的，全部都处于细胞膜的外侧。生物膜中组成寡糖的单糖主要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互识别方面具有重要作用。,（三）膜的结构,生物膜是以磷脂、胆固醇和糖脂为主构成的双层脂膜,内嵌蛋白,外周蛋白,糖脂,磷脂双层,细胞骨架丝,胆固醇,生物膜的结构,寡糖链,糖蛋白,糖脂,外周蛋白,内嵌蛋白,膜结构模型的特点,膜的基质或膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层；具有流动性：由于极性脂质的疏水尾部含有一定量的饱和或不饱和脂肪酸，而这些脂肪酸在细胞的正常温度下呈液体状态；膜的内嵌蛋白的表面具有疏水的氨基酸侧链基团，故可使此类蛋白“溶解”于双分子层的中心疏水部分；外周蛋白的表面主要含有亲水性R基，可通过静电引力与带电的脂质双分子层的极性头部连接；双分子层中的脂质分子间或蛋白质组分与脂质之间无共价结合；膜蛋白可做横向运动，外周蛋白漂浮在双分子层“海洋”的表面，而内嵌蛋白犹如“冰山”几乎完全浸没在烃基核心中。,(四）生物膜的功能,生物膜具有物质传送、保护、信息传递、细胞识别等生物功能。,1物质传送,细胞或细胞器需要经常与外界进行物质交换以维持其正常的功能。细胞或细胞器通过生物膜，从膜外选择性地吸收所需要的养料，同时也要排出不需要的物质。在各种物质跨膜转运过程中，细胞膜起着重要的调控作用。,2保护功能,在细胞或细胞器中，生物膜第一个重要作用是将其内含物质与外界环境分隔开来，使之成为具有特殊功能的独立个体。生物膜能够保护细胞或细胞器不受或少受外界环境因素改变的影响，保持它们原有的形状和完整结构。,3信息传递,生物体内的信息传递，例如激素的刺激、神经传导和遗传信息的传递等，主要是在细胞膜上进行的。细胞膜上有接受不同信息的专一性受体，这些受体能识别和接受各种特殊信息，然后将不同的信息分别传递给有关的靶细胞并产生相应的效应以调节代谢、控制遗传和其它生理活动。,1、膜脂一般包括、和，其中以 为主。2、膜蛋白按其与脂双层相互作用的不同，可分为 和 两类。3、脑苷脂是由、和 组成。4、下列化合物中除哪个外都是神经节苷脂的组分（）A 甘油 B 唾液酸 C 己糖 D 鞘氨醇 E 长链脂酸,磷脂,糖脂,胆固醇,磷酯,外周蛋白,鞘氨醇,脂肪酸,D-半乳糖,内嵌蛋白,A,5、下列关于三酰甘油的叙述，哪一个是不正确的：（）A 三酰甘油是由一分子甘油与三分子脂酸所组成的酯B 任何一个三酰甘油分子总是包含三个相同的脂酰基C 在室温下，三酰甘油可以是固体，也可以是液体D三酰甘油可以制造肥皂E三酰甘油在氯仿中是可溶的6、（）质膜上糖蛋白的糖基都位于膜的外侧7、（）生物膜中的糖都与脂或蛋白质共价相连。8、固醇 流动镶嵌模型,B,对,错,