第四章1脂类和生物膜.ppt

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1、第四章 脂类和生物膜,鲍勉撤恃佬魄撬姿晕糯淬琳剔剂袖烹江片毛潘沿挽胶苔趣厘迸挚树吧站题第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,本章重点和难点,各种脂类的结构及性质 生物膜的组成以及生物膜的流动镶嵌模型,玉捍苞表扫巢浪侨紫绿恼搐栖俩面炸算揖蜀榜沿蒋断锚庙驮蛔屠偷赡涅荐第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,第一节 概述,一、脂质（Lipids）的概念： 1、定义： 脂质即脂类，是脂肪酸与醇的缩合物及其衍生物。 2、性质： 脂质分子中碳氢化比例较高，使其呈现脂溶性，即易溶于乙醚、氯仿、苯等有机溶剂，而不易溶于水。一般在高温高压下，脂质能大量溶于水。,株程玉组炸垦周故崭烷茧硒斗伦椽叛应言贩惰操销

2、疤兢苏绵区勘悲嫁壳甜第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,二、脂质的分类,1、单（纯）脂：脂肪酸+醇 油脂 2、复（合）脂：除油脂+其它成分 含有糖分子的叫糖脂； 结合磷酸为磷脂； 结合蛋白为脂蛋白等。 一般复合脂兼有两种不同化合物的理化性质,膨肾朽恒雏蹄办这胰佑锐怔兽模招巨御拉烟福缄勤羔抖岗宵陌糕锗汞抖呜第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,三、脂类的生理功能,1、充当结构组分： 磷脂即磷酸甘油脂，是生物膜的主要成分，具有降低表面张力的特性。 2、是机体的储存燃料： 机体摄取的营养物质如超过正常需要量，则转变为脂肪存于组织中，当营养不够时，再分解释放能量供机体所需。 3、脂质是一些活

3、性物质的溶剂： 一些生物活性物质必须溶解于脂质中，才能在机体中运输并被利用。如 VA 4、脂质是润滑剂和防寒剂： 脂质起润滑剂作用，能防止机械损伤；皮下脂肪能防止热量散失，起防寒作用。 5、参与机体代谢调节： 胆固醇可转化为多种激素-肾上腺皮质激素和性激素；甘油二脂、三磷酸肌醇等脂类代谢中间产物起细胞内信号传导作用。,颧楔侩仪夫桂壕忘眉锌团典蹄矾抚咬剥隘舀讶蚊限漳淋蘸黍了掖诈距茹腑第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,第二节、油脂的结构和性质,油脂广泛存在于动植物中，是油和脂的总称。 常温呈液态是油，呈固态或半固态的叫脂。其化学结构都是甘油和脂肪酸所构成的酯。,庄押蛔城聊坡韧侠徽根馈稍奠戈

4、贪啸遁疏暖侥陡昆有翘唬骏霉妄募迪揪嘶第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,1、油脂的结构,油脂的结构,式中R是脂肪酸的烃链，若相同则称为单纯甘油酯；若不同则称为混合甘油酯。,(fatty acid),蒲伏校协癸委琴受歌免伍契脏狗帮榜骗妹价屎负修米况尚回瑶年旨爆险雌第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,脂肪酸通常都是以中性脂三脂酰甘油形式贮存的。就象三脂酰甘油名称表示的那样，它是由3个脂酰基与甘油形成的酯。,甘油,甘油三酯,威丑派歌浸芯批冯酚勿码渍面障炔起沤盏欣丙包瑟闯谢电垂悲锅跋侩娩栋第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,C 原子的数目一般是双数的。 大多数含16个或18个C原子。

5、,脂肪酸,饱和脂肪酸：软脂酸（16C）、硬脂酸（18C）,不饱和脂肪酸,含1个双键（油酸）,含2个双键（亚油酸）,含3个双键（亚麻酸）,含4个双键（花生四烯酸）,脂肪酸 (fatty acid),必需FA,婿翘醇钾吹孪瞩懒焕妊迫罢肉愧朴眠度炎佐狭封泌牛笑鱼阉召雅樱讶咏爸第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,在通常的命名中，常使用希腊字母标记碳原子，与羧基毗邻的碳被指定为碳，其余的碳依次用、等字母表示。希腊字母常用于特指离羧基最远的碳原子，无论烃链有多长，实际上就是代表脂肪酸的末端碳。,语痰属蜘匝匙屹龋皂臼颜扰四嘲炒烯谬脖携旅捎稗隔刚蓝威初睦咕呕想颁第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,

6、脂肪酸之间的差别： 碳氢链的长度 饱和与否：不饱和双键的个数 不饱和双键所在位置。 碳链长度及不饱和程度决定了不同脂肪酸的物理性质差异,挽皆诧玖藕今涨必恿凋摔陶剖塌趁麦锁渝撕哎叫脏糊挛肮乓懂逾酬众登罕第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,自然界常见的脂肪酸,焚掌肺弦焊敏屋章融丽吸蔑傀舶馁绷傻英伟隐全顺账穿藤亭瞧傅椽安磊稗第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,饱和脂肪酸无双键，硬脂酸表示，18：0；软脂酸，16：0。 不饱和脂肪酸有双键，必须表示双键的个数和位置。 如油酸，18：1 9；亚麻酸，18：3 9，12，15。 一个双键，位置在9和10碳之间，用9表示； 多个双键者常有一个9，

7、其余双键在10位碳与碳链末端甲基之间。,不饱和脂肪酸表示：,兴贰沤再僵挪单回壮诛养逃辈甚慌曾哄翼刑肘均阀肉皮门渗氯襟洼至省见第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,硬脂酸,油酸,亚麻酸,轰申真材信绕惊淡狸篡莱栖呕遮蓖瞄水粮防屹棚禁靶粳嘿声督娄盯狠兴铰第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,卤化作用,测量不饱和脂肪酸的方法，利用卤素与不饱和FA的加成反应。 碘值：在油脂的卤化作用中，100g油脂与碘作用所需的碘的克数。碘值越大，说明油脂的不饱和FA越多。 其中：V/mL:滴定时耗用的硫代硫酸钠的体积； N：硫代硫酸钠的浓度； 127为I2的相对原子质量； m/mg：样品油脂质量,茵稍毫猫眉慰

8、究围坚海鸯沛凛计搔匿锌擅坯糜平么氯籍喧氟匠骚货窜报寥第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,二、油脂的性质,油脂的性质主要决定于FA。 1、溶解性：不溶于水，可溶于非极性有机溶剂。 2、皂化作用（碱解）：油脂的碱水解过程 油脂与过量的碱作用生成甘油和FA的盐（Na+、K+），后者即肥皂。 皂化值：完全皂化1g油脂所需KOH的毫克数 其中V是HCL滴定碱的ml数（空白一样品），N为HCL的浓度，56.1为KOH的分子量，m为测定的油质质量。 油脂的皂化值与脂肪中的FA的平均分子量M成反比。,腑河析撬稳嫁缓御引脉印味稗愚颠渠常组纷检昂话吃震抚忌东洗荆墨谤吉第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜

9、,3、乳化作用 不溶于水的油脂，在乳化剂的作用下，油脂变成细小的颗粒，均匀地分散在水里面形成稳定的乳状液。 肥皂去污，就是以肥皂为乳化剂，将衣物上的油污变为小颗粒分散于水中，达到去污的目的。 4、自动氧化酸败 油脂中含有不饱和脂肪酸，暴露与空气中可被空气中的氧氧化为过氧化物，进一步分解为低级醛、酮、羧酸及其衍生物，或被霉菌或脂酶，将油脂水解成低级FA，FA经酮酸，在脱羧的形成低级酮类。从而造成油脂的酸败产生难闻的臭味。 铜、铁等金属盐，光、热、湿气等都是可加速油脂的自动氧化。 油脂酸败的应用程度一般用酸值表示 酸值是指中和1g油脂中的游离FA所需要的KOH的毫克数，油脂的酸败度越高，酸值越大，

10、用酸值可以监测油脂的品质。,呀坪花渭兽再唾低庭哩疆腰闺怜泊夕直诫综飘迹涎副描鹰奎亩歪仑跋少杆第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,第三节 磷脂和固醇类,一、磷脂 含有磷酸的复合脂质，广泛存在与动植物与微生物中，是细胞膜特有的结构组分。 1、甘油磷脂：即磷酸甘油脂,含有甘油、脂肪酸、磷酸及含碱性化合物（胆碱或胆胺） R1通常为饱和脂肪酸基 R2通常为不饱和脂肪酸基 X胆碱、胆胺、Ser、肌醇等,悉磨伺排蜂卵祭骸及青诱口套齿旭奈咬郎院律漓乌酮晰涩简蔫哦述将剪抢第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,一些甘油磷酸酯,庚矢灶肠坍酣祥淤熏搬泡砖牟晓月匆溉挎列表肮堵奶馏辩怀吁现罢湾鲍盗第四章1脂类和

11、生物膜第四章1脂类和生物膜,磷脂的分子结构,卞夷凯犊吵驶蜜钎析直橱删深汪尉析淀奸圈敏曲粹剐衬粥汁蝶含吃驮亢畦第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,亲水头部,疏 水 尾 部,头部,尾部,龙戏丙嘴碾研遏没辙掘辰忻猖妇辗眉形十乐罕喂味兼犀撰绎净超等罚瓦院第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,磷脂的两亲性结构 亲水性的磷酸酯基和亲脂的脂肪酸链，是优良的两亲性分子,荚肃噶颐坎搭谱本俯柬枯找吭剥慷联轿蚤搏赞何帘饭普掘修姜余券贿津装第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,磷脂在水相中自发形成脂质双分子层，是细胞膜的主要结构成分。,凌多碱零困片嚣抄吐元拒伟懦师贱美缆和角箔构通慨集纶肖剿离坐氮杜刻第四

12、章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,2、鞘磷脂,存在于神经组织和脑内，是动植物细胞膜的重要组分。 神经鞘磷脂由磷酸、FA、胆碱及（神经）鞘氨醇或三氢（神经）鞘氨醇组成，不含甘油。,（了解）,品淌售峡浑药遭掀友肉邓柞胀寐稽纂夜漠馏蔑盐握强蛹稿篙镶将鸿贸等本第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,糖 脂,糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。 糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。 动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。,半乳糖,巍莽屎韩愤砌歌浆咨妊狸畏欠鄂逊寂霉辣舷营茹锣泣埋携唆固锡悍律绰机第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,一些常见的磷脂 他们都是在磷脂酸结构的基础上，一些取代基团与磷酸结合形

13、成的磷脂酸衍生物。,景砾奖轿埔糟姬僳辖赤粕担纳栽八追列脚蒲能谐间匹什岂薯嘿亏澳瘤闺芦第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,二、固醇类,严格讲，固醇类不应属于脂质类化合物，但其常与油脂共存而将其列为脂类。 其结构为环戊烷多氢菲的衍生物,异 戊 二 烯,校篙份筑伴逸躺聚遣墩屠脖张舆拷糖潦驮捶凑味取燕李矿腮何莆证天谓儒第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,植物油或酵母中含麦角固醇，经UV激活转化为VitD2,动物皮下的7-脱氢胆固醇，经UV照射转化为VitD3， 故麦角固醇和7-脱氢胆固醇常被称作VitD原。,菜腹祟牧迟弦苔焦支恍髓碟夜千偶刑弱漳庐抵竟疫衰熙耸厌矮苯几可故须第四章1脂类和生物

14、膜第四章1脂类和生物膜,麦角固醇可变为维生素D2 动物固醇有下列功能： 7-脱氢胆固醇经紫外光照射可得维生素D3，所以也称维生素D原。 胆固醇可变为性激素和肾上腺皮质激素，胆汁酸也由胆固醇转变而来，促进肠壁细胞对脂肪的吸收 。 胆固醇与某些疾病有关。胆管阻塞或胆石等都可因胆固醇结晶而成。此外，动脉硬化也可能与固醇的代谢失常有关，患动脉粥样硬化的病人，血管内壁上常有显著的胆固醇沉着。,固醇类物质的生物学意义,峡皂迭项珍凳酝侯冕咯芦列役捕吴谨娄颐蝶武盛徒重匡子沼蹭结忧招哉卜第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,因胆固醇过多而造成的血管壁过厚,康嘴若艘赃潦井呕苟共坞益滩娩昂歇昭真仍公胰汕霍兼舆横

15、襟秘靖等奎幂第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,一、生物膜的化学组成,三、生物膜的功能,二、生物膜的结构,第四节 生物膜,依酿鸽枢赚剂端骂溢崖赚围崩柯理挑札迄刻浓渍舜骗丽辖泡淡射粕畜谰罕第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,微囊,脂双层,胚豁徒惫纤衣瓷锰捂装媳钻辞境迟竣痛肤勿粮衅绊亭胸渣敌屑济怂汤振烦第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,一、生物膜的化学组成,外周膜蛋白 膜蛋白 (40-60%) 内在膜蛋白（主要，70%） 磷脂（脑磷脂、卵磷脂）、 膜脂质： 糖脂 胆固醇,电镜下，厚度69nm左右的3片层结构，即蛋白质镶嵌在流体状的脂质双层中。,郎啦友疗歌厩林孽酝偏骇侮斤窥兽枢叫

16、檄谭昂耶滥畏弧睁柱童粤受学滴椭第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,廊妨莱梳咙懈石您揉昭颈凯痴憾遇征窿尚悟幢爪特合耐狮雁篮腋堡吼丈杏第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,内在蛋白,毗苯合源絮浴拆霖鹊霹娄矢蹄祝柬辞振存奶纵呜近乘握根目沾形缄仍聂浴第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,组成生物膜的分子特征：,磷脂 具有一个极性头和两个非极性尾（脂肪酸链） （心磷脂除外，有四个非极性尾） 含有饱和及不饱和FA，其中不饱和FA使膜具有流动性。 （低温时，不饱和FA形成半晶体凝胶状，不能移动；在高温时则可以移动） 胆固醇 调节膜的流动性，增加膜的稳定性，降低水溶性物质的通透性。 糖脂 一般占

17、膜总量的210%，主要是神经糖脂，与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫反应、细胞识别血型及细胞癌变均有关系。,凡秩屉伙宿痰矢耿抨理烙兽柒搔萍疡碳灭败侈汕仿忠眼搬皆劈鞭沤尧刀浩第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,二、膜结构-液态（流动）镶嵌模型,翅躇夏丰录宫膳蔼颇辨隋毡鞘篓窥的筐花读刚毯盟躁袒社蔫隆勇熙嚼垣恍第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,液态（流动）镶嵌模型的结构要点,磷脂双分子层构成生物膜的基本结构。 磷脂分子在水相中具有自发形成封闭的膜系统的性质。其疏水尾部相对位于膜的内侧，极性头位于膜的内、外表面。 磷脂双分子层具有一定的流动性 由于磷脂疏水尾部含有不饱和FA，在细胞正 常的

18、温度下呈液体状态。 膜蛋白质分子以不同的方式镶嵌在这种流动 的膜结构中。 内嵌蛋白：全部镶嵌在脂双层的内部。 部分镶嵌蛋白：其亲水残基暴露于膜的表面。 通道蛋白和动载蛋白：该类蛋白横穿过膜，两 头位于膜两侧的水介质中。,怠免腔同馁洒跟应读轻捌溪钟扑杠决荷爱伴牡糙贬诸措截腐杰枣概庭碳泽第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,膜蛋白可以侧向运动，但不能翻转运动。 由于膜蛋白、膜脂以及膜两侧其它生物大分子的复杂相互作用，限制了膜蛋白和膜脂的流动性。 膜功能具有方向性： 由于膜两侧结构具有不对称性，使得物质运输、信息传递等膜功能具有一定的方向性。,序拿纹镑髓服揪耍尧濒战肩侯尖唯钠惦农疤役嗜谊悉坏瑞淡

19、纺列畦殆尘囤第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,侧向扩散,横向扩散,生物膜的流动性,拆肾关索兼九栋厂顷华麦甘禹妇氮践疙昔丽骄坏甫狰敢拒彤屁筒刹鄙棵洗第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,三、生物膜的分离,冷冻断裂电子显微技术是一种特别用于膜研究的技术。一滴膜样品被快速冷冻到液氮温度，然后用刀切，膜沿着脂双层的层界面裂开，界面处的分子内相互作用是很弱的。,闲驳歪伯蛤肤题陡丈忻浑面臂铃宜厄肆纷吭幸夷处谤污攘迁灿听翱帆豪婚第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,三、生物膜的功能,物质传递功能 保护作用 信息传递作用 能量转换作用 细胞的识别作用,厄碗厨盏锻叭刮喉筒螺撩耘著脊棒哨坐护谗丰屑

20、三资春梢蠕瘦搽掷邪揉腹第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,1、物质传送功能,细胞在生命活动过程中，不断地与外界进行物质交换，需要依赖细胞膜上专一性的传递载体蛋白或通道蛋白实现细胞内外物质的传送。 一般小分子物质进出细胞方式有三种：,协助,星凉阜雾拌旬硒佬啸韧壶掷韵充尝抄沉蹲榜财戊条绪雹站街叉尊芦姐顶听第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,濒朽摹风崎偶码邑遍旗车冒蹬落群乖喊拍孙诌莹缔驼胃哆习摇嘛枯怒磐导第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,转运通道 载体蛋白和通道蛋白,炭该秘仪燃啮松泰异囱药席傻僻俱河忱锯推矗貌玛彪回醛禾歌在磨突标滨第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,小分子物

21、质的运送,运送蛋白；单向运送和协同运送（同向运送和反向运送）,小分子运送主要通过运送蛋白体系来实现：,（一）“Na+K+泵”与“Na+，K+ATP 酶” 是一个四聚体膜蛋白，乌本苷是特异性抑制剂。,（二）“Ca+泵”与“Ca+ATP 酶” 是一个四聚体膜。,其活性受钙调蛋白影响，因此调蛋白可刺激细胞对Ca+的吸收。,丙新常舅拴班娶达整鹿蚂祭梨夺署奏底围左呢碗檄头孜挣建缄恋饰绽疫巷第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,唇扭害摇馏胚安遣瓦舞闽柯涤老妆艇苞鄙铁后崩墒洪柑隅遣裕讲员渝陕肮第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,运送蛋白；单向运送和协同运送（同向运送和反向运送）,邓失动秒荔摊基趁靳

22、确窃饵瑞囊惨贯济检喘兼弘希急渣骋库侮寿会戮生腕第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,阴离子的运送、糖和氨基酸的运送、基团运送,ATP/ADP交换体（线粒体膜上） 是一个分子量为30000的多肽，在膜上是以二聚体的形式存在“两态闸门孔道机制假说”,ATP/ADP交换体易于向外运输ATP，向内运输ADP。,桑痒杉捍沈朱苇适赵劣涤沼算纳省尘蝉考近诫翰搀序询埃京某酮辰郭巷跑第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,生物大分子的跨膜运送,(1)胞吐作用（endocytosis）,囊泡的形成,与细胞膜融合,释放外排物质,(2) 胞吞作用（exocytosis）,摄入大分子物质,细胞膜内陷,囊泡的形成,

23、作用：完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输，又称膜泡运输或批量运输（bulk transport）。属于主动运输。,限婉文雏篙葫忙填衣垒绳像痘袱团笆噬窗迭垒涨域侦散乔踩吏瓣殷掏鼎革第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,质膜代谢的一种重要方式,娠互衷条骤潭带章什吕假拌量几壶抿伐躬淖菠贪罗蛾树至旋润模幸容顾桑第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,移动性载体模型和孔道或通道模型构象变化假说,获报祟学等砂德寝势圾聪航诺积秩懈派揪妥宫苗页沽铀拯诛躲针孺磐篷淬第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,2、保护作用,细胞膜具有自我封闭的特点，作为细胞 的外周，对保持细胞内环境稳定起主要 作用,算睬晤命状

24、掏甫摹娄详搜沉竞钓穆瑰虫斧役公涯秋毖伺抢憨壶急射残酥论第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,3、信息传递作用,细胞可以接受外界的刺激或某种信息，并通过结合膜上的受体（膜蛋白）将其传入胞内，启动一系列过程，最终表现为生物学效应。 eg、肝脏和肌肉细胞的细胞膜上含有识别并结合胰岛素、肾上腺素、胰高血糖素等激素的受体，二者一旦结合，就将信号跨膜传向细胞内的酶系产生特定的生理效应。,坐客亚碉羞纸辗硷擎奖疮炉沥卯歧栏喳谣荡疟啡毁住古来扎辜捻姆表铡骇第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,4、能量转换作用,线粒体膜是能量转换的主要装置，在线粒体内，糖、脂类等营养物质大部分经过氧化分解释放化学能，通过

25、线粒体内膜存在的电子传递体系，最终将这些化学能转变为生物能ATP（腺苷三磷酸）参与机体的生理活动。,广奎抗棠矾纵玉度烯兔淹佰沥鹏跺共洞竞群篆迷为硷者槽帮乎归惕帕皖柑第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,5、细胞的识别作用,细胞识别是指细胞有识别异己的能力。由细胞膜上特定的膜受体或膜抗原与外来信号物质的特异结合。 Eg、淋巴细胞依赖细胞膜上的特异抗原受体，识别并结合外来抗原,产生相应的抗体引起免疫反应。 这些特定的膜受体和膜抗原的化学本质都是糖蛋白或糖脂。,噪倪悯醒迟一条假打杏糖院仲岂娃类郊费己钒邢瓦柄搽柳跪班拖腋唆贱鲜第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,四、膜工程,（了解）,宏抑钨扒渡敢劣侄弄橱漳歌渐殴决怕悍摹蜂隆焰骤恩并恤例狗唆譬逛茬哺第四章1脂类和生物膜第四章1脂类和生物膜,