生物化学脂质和生物膜.ppt

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1、1掌握三酰甘油的组成和结构、磷脂的结构特点 及其与功能的关系；2熟悉生物膜的结构模型及功能；3了解脂类的含义、类别及其生物学意义。,教学目标,教学重点 脂肪和磷脂的结构、生物膜的基 本概念、化学组成、生物膜的结 构模型及生理功能。,教学难点 生物膜的结构模型,前言脂质的定义脂质的生物学意义 脂质的类别5.1 三酰甘油 5.1.1 三酰甘油的结构 5.1.2 三酰甘油的性质5.2 脂肪酸 5.2.1 天然脂肪酸的结构特点脂肪酸的种类,思考与练习,教学纲要,5.3 磷脂5.4 鞘脂类5.5 类固醇5.6 生物膜 5.6.1 细胞中的膜系统 5.6.2 生物膜化学组成 5.6.3 生物膜的结构 5.

2、6.4 生物膜的功能,前 言,脂质的定义,凡是水不溶性的、而溶于非极性有机溶剂，基本成分含有醇与脂肪酸的一类化合物统称为脂质类。,脂质的生物学意义,是生物体组织细胞的构成成分，主要用于构成细胞膜；氧化分解提供能量，具有体积小（因脂质几乎以无水的形式存在），热价高（燃烧价是糖或蛋白质的两倍多）等特点，冬眠动物所用的能量主要是由脂肪氧化产生的；具有润滑、防震、防寒（保温）等作用：高等动物皮下的结缔组织、大网膜、内脏器官的系网膜可以避免器官之间的相互摩擦，震动时得以固定而不受损伤；皮下堆积的脂肪层，能防止体温外散，所以有“胖人怕热而不怕冷”的说法。是某些活性物质的溶剂。活性物质是指生物体内含量少，但

3、又起着极其重要作用的物质，如VA、VD、VE、VK，还有激素等，它们要溶于脂类物质后才有利于吸收和代谢。,脂质的类别,按其化学组成的不同可分为两大类：单脂由高级脂肪酸和醇构成。其中甘油三酯通称为油脂也叫脂肪，而高级醇的脂肪酸酯称为蜡。复脂（类脂）除了高级脂肪酸和醇以外，还含有其他成分的脂，包括磷脂、糖脂和固醇等。按其功能的不同也可分为两大类：储存脂质作为机体能量来源的脂质，游离存在皮下、器官之间或种子和果实中，含量不稳定（可变脂），这类脂一般属于油脂；结构脂质作为组织成分的脂质，含量比较稳定（基本脂），这类脂一般属于类脂。,前 言,甘油(丙三醇),脂肪酸,单脂酰甘油,二脂酰甘油,三脂酰甘油,5

4、.1 三酰甘油,5.1.1 三酰甘油的结构,三酰甘油也称油脂，动物油脂称脂肪（Fats),植物油脂称油（Oils）,5.1 三酰甘油,5.1.2 三酰甘油的理化性质,一般物理性质：无色、无臭、无味，不溶于水而溶于非极性有机溶剂，无明确熔点，常温下呈液态或固态，有油脂之称。,重要化学性质：,水解与皂化：催化剂、水解产物、皂化反应、皂化值,氢化与卤化：加氢硬化、加碘卤化、碘值,氧化与酸败：变蛤、酸值,5.2 脂肪酸,5.2.1 脂肪酸的结构特点,1.脂肪酸碳链长12-20个碳，其中最常见为C16，C182.动物饱和脂肪酸较多，植物不饱和脂肪酸较多3.不饱和脂肪酸双键大多数为顺式,4.多不饱和脂肪酸

5、双键不共轭(1-3个双键从C9开始 4个以上从C5开始),9,12,饱和脂肪酸：软脂酸（16C）、硬脂酸（18C）。,不饱和脂肪酸,油酸（含1个双键）,亚油酸（含2个双键）,亚麻酸（含3个双键）,花生四烯酸（含4个双键）,维持人和动物生长所需的，体内又不能合成因而必需从食物中来的不饱和脂肪酸（包括亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等）。,必需脂肪酸：,天然存在的主要脂肪酸,5.2 脂肪酸,5.2.2 脂肪酸的种类,X,非极性尾,极性头,磷脂在水相中自发形成脂质双分子层。,5.3 磷脂,5.3.1 甘油磷脂,非极性尾,两性分子,5.3 磷脂,5.3.2 几种重要的甘油磷脂,5.3 磷脂,5.3.2 几种

6、重要的甘油磷脂,由1分子脂肪酸，1分子鞘氨醇或其衍生物，以及1分子极性头基团组成。,鞘脂类,鞘磷脂类,脑苷脂类（糖鞘脂）,神经节苷脂类,5.4 鞘脂类,5.5 类固醇,以环戊烷多氢菲为核心结构的环状醇。包括动物固醇、植物固醇和微生物固醇。如7-脱氢胆固醇（VD3原），麦角固醇（VD2原）,类固醇的种类,所有的细胞都以一层薄膜将它的内含物与外界环境分开。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。电镜下表现出大体相同的形态、厚度69nm左右的3片层结构。,5.6 生物膜,5

7、.6.1 细胞中的膜系统,1.膜脂：主要是磷脂、固醇和糖脂。当磷脂分散于水相时，可形成脂质体。2.膜蛋白：以糖蛋白为主，脂蛋白次之。分外周蛋白和内在蛋白（整合蛋白）。3.膜糖类4.水和金属离子,5.6 生物膜,5.6.2 生物膜的化学组成,生物膜的化学组成，因膜的种类不同而有很大的差别。详见P 132表5-3,双层脂分子构成（E.Gorter,F.Grendel,1925)三明治式结构模型(H.Davson,J.F.Danielli,1935)单位膜模型(J.D.Robertson,1959)流动镶嵌模型(S.J.Singer,G.Nicolson,1972),5.6 生物膜,5.6.3 生物

8、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,膜结构的流动镶嵌模型,膜结构的流动镶嵌模型,膜的流动镶嵌模型结构要点,1.膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。,2.脂质双分子层具有流动性。,3.内嵌蛋白“溶解”于脂质双分子层的中心疏水部分。,4.外周蛋白与脂质双分子层的极性头部连接。,5.双分子层中的脂质分子之间或蛋白质组分与脂质之间无共价结合。,6.膜蛋白可作横向运动。,5.6 生物膜,5.6.3 生物膜的结构,5.6 生物膜,5.6.4 生物膜的功能,1.保护功能,2.转运功能,3.能量转换,4.信息传递,5.细胞识别,6.运动功能,脂质与生物膜思考与练习,1什么是脂类？脂类可分成哪几类？脂类 在生物体中的主要功能是什么？2酯、脂类、脂肪、脂肪酸、必须脂肪酸 各指的是什么？它们的关系如何？3磷脂化合物有何结构特点？在水中能形 成怎样的结构？为什么？4目前比较被公认的生物膜模型是什么？它有何特点？,