第1页：第四章脂类和生物膜封面
第四章脂类和生物膜
第2页：脂类和生物膜内容概要
- 本章内容
- 概述
- 三酰甘油
- 磷脂
- 萜类
- 类固醇类
- 前列腺素
- 生物膜
第3页：脂类的共性
- 脂类的共性：
- 生物脂类是一类范围很广的化合物，化学成分及结构差异极大，脂类定义的特点就是水不溶性(water insoluble)（即脂溶性，fat-solub le），因此，多数脂类都不溶于水，易溶于乙醚、氯仿、苯等非极性溶剂中。此特性由构成脂的碳氢结构成分所决定。
第4页：主要功能
- 主要功能：
- 生物膜的重要组分；（磷脂和固醇）
- 机体代谢燃料和储能形式；（脂肪和油）
- 保护作用；（防止机械损伤、热量散失）
- 具营养、代谢及调节功能；（酶、激素）
- 与细胞识别、种特异性、组织免疫等密切相关。
第5页：脂类分类根据化学结构及脂的组成
脂类分类根据化学结构及脂的组成脂类可分为：1．单纯脂类(质)(Simplelipids），包括脂肪、油和蜡；2．复合脂类（Lipidcomplex），包括磷脂（甘油磷脂和鞘磷脂）和糖脂（脑苷脂和神经节苷脂）；3．衍生脂，包括异戊二烯类（Isoprenes），多萜类及固醇和类固醇类。
第6页：三酰甘油
- 一、三酰甘油
- 1分子甘油和3分子脂肪酸结合成的酯，亦称脂肪。
- 二酰甘油；
- 单酰甘油；单纯
第7页：脂肪酸
- 脂肪酸（Fatty acids）
- 碳链为4-36碳的碳氢化合物的羧酸，这些碳链在一些脂肪酸中为饱和的不分支脂肪酸，而其他的则含有一个或多个双键，也有一些含有三碳的环或含有羟基。
- 其中的亚油酸（Linoleicacid）、亚麻酸（Linolenicacid）和花生四烯酸（Arachidonicacid）为人体必需脂肪酸（Essentialfattyacids
第8页：自然界一些常见
自然界一些常见的脂肪酸月桂酸花生酸豆蔻酸棕榈油酸
第9页：EPA
- 1、EPA(eicosapentaenoic acid)，二十碳五烯酸（
- 5，8，11，14，17）存在于鱼油中；2、DHA(docosahexenoic acid)，二十二碳六烯酸（
- 4，7，10，13，16，19），存在于鱼油中。3、单不饱和脂肪酸的双键也是有规律的，多在C9-C10，其他双键通常在
- 12和
- 15，多不饱和脂肪酸的双键几乎从不相连接。活性脂肪酸
第10页：脂肪酸组装为稳定聚集体
脂肪酸组装为稳定聚集体
第11页：甘油脂种类
（一）甘油脂种类：1、按脂肪酸种类分：饱和脂肪酸构成的酯；如：软脂酸(16C)、硬脂酸(18C)。不饱和脂肪酸构成的酯；如：油酸、亚油酸。
第12页：按熔点分
- 2、按熔点分：
- 常温下为固态—脂；如：动物脂肪。
- 常温下为液态—油；如：大多数植物油。3、按脂肪酸组成分：
- 单纯甘油酯(simple glycerides)：甘油酯中脂肪酸为同一脂肪酸。
- 混合甘油酯（mixed glycerides）：脂肪酸有两种或两种以上。
第13页：水解和皂化性质
- （二）性质：1、水解和皂化：
- 甘油三酯的酯键对酸碱敏感，可被水解，脂肪在KOH或NaOH条件下加热，可产生甘油和脂肪酸的钠或钾盐，这种盐被称为皂。皂化1g甘油三酯所需KOH的mg数为皂化值，从皂化值的数量可略知混合脂肪酸或混合脂肪的平均相对分子量，平均相对分子量=3
- 56
- 1000/皂化值。
- 肥皂的作用是通过形成微小聚积物（胶粒）而溶解或分散水不溶性物质而达到去污的目的。
第14页：脂肪长期暴露于潮湿闷热的空气
脂肪长期暴露于潮湿闷热的空气中，受到空气的作用，游离脂肪酸被氧化、断裂生成醛、酮及低分子量脂肪酸，产生难闻的恶臭味，称之酸败。中和1g油脂中游离脂肪酸所消耗KOH的mg数称为酸值，可表示酸败的程度。2、酸败作用：
第15页：氢化和卤化
- 3、氢化和卤化：
- 氢化：Ni的作用下，甘油酯中的不饱和双键可以与H2发生加成反应，油脂被饱和，液态变为固态，可防止酸败。
- 卤化：油脂中不饱和双键与卤素发生加成反应，生产卤代脂肪酸，称为卤化作用。100g油脂所能吸收的碘的克数—碘值，可以用来判断油脂中不饱和双键的多少。
第16页：油脂中含
油脂中含-OH的脂肪酸可与乙酸酐或其他酰化剂作用形成相应的酯，称为乙酰化作用。1g乙酰化的油脂分解出的乙酸用KOH中和时所需KOH的mg数即为乙酰化值。以乙酰值的大小，即可推知样品含羟基的大小。4、乙酰化作用：
第17页：能量储存和膳食脂肪
- （三）功能：1、能量储存和膳食脂肪
- 真核细胞中，甘油三酯在水相介质中成微小油滴状独立结构，作为代谢燃料的贮藏库，脊椎动物中这些特化的细胞被称为脂肪细胞(adipcytes或fatcells)。甘油三酯还贮藏在多种植物的种子中，提供种子萌发时所需能量及生物合成的前体物质。
- 甘油三酯因碳链长且还原度高较糖贮藏的能量更多（二倍），再者，甘油三酯的疏水性保证了运输中不必运送额外的水化物的重量。人体脂肪组织约有15-20kg甘油酯，足够数月的能量供应，相反人体可能只贮存少于一天人体需要能量的糖元。
第18页：脂肪的保温作用
- 2、保温：
- 一些动物中，皮下贮存的甘油酯不仅是一种能量，还可抵御极低温度对生物体产生保温作用，海豹、海象、企鹅及热血的极地动物都被非常丰厚的甘油酯所覆盖，冬眠的动物（如熊）在冬眠前要积累大量的脂肪，既是贮能、又是保温。
第19页：细胞中贮藏的甘油酯
细胞中贮藏的甘油酯
第20页：脂肪滴
脂肪滴（Fat Drop)
第21页：单纯脂类蜡
- 单纯脂类蜡（Waxes）-贮存能量及防水外被
- 生物体的蜡由长链的饱和及不饱和脂肪酸(14-16C)与长链的醇（16-30C）形成的酯，蜂蜡的主要成分。
- 蜡的熔点为60-80°C，较甘油酯的为高。
- 蜡因其防水性和坚硬度有广泛应用，脊椎动物一些皮腺分泌的蜡质保护它们的毛发和皮肤以保持它们的柔顺、润滑及防水；鸟类尤其水鸟由口腺分泌蜡质而使它们的羽毛不透水；一些热带植物被一层蜡质包裹以抵抗寄生物和水分的过分蒸腾。
- 生物的蜡有一定的药学、化妆品及其他工业用途，如用于洗涤剂、油膏及擦光剂
第22页：生物蜡
生物蜡
第23页：溶剂应用
- （四）应用：
- 溶剂；
- 表面活性物质：去垢剂、发酵工业消泡剂
第24页：磷脂与甘油磷脂类
二、磷脂(一) 甘油磷脂类组成：磷酸化的头部+三碳的甘油骨架+两条脂肪酸链是生物膜的主要组分。复合
第25页：重要的磷脂结构
- 结构：重要的磷脂
- 磷脂酰胆碱——卵磷脂 磷脂酰乙醇胺——脑磷脂 磷脂酰丝氨酸 磷脂酰肌醇 心磷脂
第26页：三酰甘油的性质
- 性质
- 1）脂溶性；2）分子中不饱和脂肪酸易氧化；3）一定条件下，磷脂可转化4)双亲性
第27页：鞘磷脂
- （二）鞘磷脂（鞘氨醇磷脂）
- 鞘磷脂的基本骨架是鞘氨醇：十八碳二元醇。
- 神经酰胺：鞘氨醇+脂肪酸
第28页：鞘磷脂的组成磷酸化的头部
- 鞘磷脂的组成磷酸化的头部（胆碱或乙醇胺），碳氢链一条来自鞘氨醇、另一条来源于脂肪酸。
- 鞘脂类是膜脂的第二大类脂，也有一个极性的头和2个疏水的尾，但分子中不含甘油。由一分子长链的氨基二醇（鞘氨醇，十八碳烯氨基二醇）或其一个分子的衍生物、一分子长链脂肪酸和一分子极性的乙醇头部组成，有时在极性的头部为磷酸以酯键相连。
- 鞘氨醇分子的C1、C2、C3带有功能基团-OH、-NH2、-OH，与甘油磷脂中甘油的三个羟基在结构上相似，当脂肪酸与鞘氨醇的-NH2以酰胺键相连产生的物质为N-脂酰鞘氨醇—神经酰胺(ceramide)，与甘油二酯的结构相似，神经酰胺是鞘脂类化合物的结构单位（共同前体
第29页：两性脂质的聚集体甘油磷脂
两性脂质的聚集体甘油磷脂、鞘脂类及固醇都不溶于水，把它们与水混合时，这些具有亲水基团的脂分子从水相环境聚合（集）成微小的脂分子聚积物成为独立的相。脂质分子的聚积物包括有相互作用的疏水部分和与周围水接触的亲水部分，脂质聚积物减少了暴露于水的疏水部分并使水相表面达最小，可形成三种聚积物：微团(micelles)、双分子层(bilayer)、脂质体(liposome)。
第30页：
第31页：生物膜
生物膜
第32页：萜类化合物
- 三、萜类：
- 为异戊二烯的衍生物。
- 有：半萜：1个异戊二烯；单萜：2个异戊二烯；倍半萜：3个异戊二烯。衍生
第33页：易聚合或双键打开
- 特点：
- 易聚合或双键打开。种类：
- 植物中芳香油类：樟脑油、柠檬油
第34页：异戊二烯类化合物香豆素泛醌质体醌多萜醇
异戊二烯类化合物香豆素泛醌质体醌多萜醇
第35页：类固醇类
- 四、类固醇类
- 主要功能：1）膜的组分；2）作为激素——起代谢调节作用；3）作为乳化剂——胆汁盐的前体、帮助脂类的消化吸收；4）维生素的组分；5）有抗炎作用；
第36页：环戊烷多氢菲为基本结构
环戊烷多氢菲为基本结构1234657891011121314151716
第37页：胆固醇睾酮雄性激素雌激素
胆固醇睾酮雄性激素雌激素
第38页：胆固醇
（一）胆固醇
第39页：类固醇类激素
（二）类固醇类激素：类固醇激素的主要种类是雄性激素、雌性激素、肾上腺皮质（adrenal cortex）激素、可的松（Cortisol）及醛甾酮（aldosterone），都含有完整的类固醇母核。浓度低达10-9M，由某一特别组织产生，经血液传递到靶组织，与受体蛋白高特异结合，引起基因表达及代谢的改变。
第40页：必需脂肪酸与前列腺素
五、必需脂肪酸与前列腺素：（一）必需脂肪酸：亚油酸(18C)；亚油酸衍生物：花生四烯酸(20C)亚麻酸(18C) ；
第41页：前列腺素
- （二）前列腺素：
- 结构相关的分子：前列腺素、血栓素、白三烯。
第42页：前列腺素的功能
前列腺素的功能1、诱发局部炎症：2、调节神经细胞间的突触传递；3、可诱导睡眠。阿司匹林不可逆抑制前列腺素合酶
第43页：生物膜
- 六、生物膜（一）膜功能：
- 物质运输；
- 保护作用；
- 信息传递；
- 细胞识别。
第44页：膜的生化特性膜不仅仅是被动的屏障
膜的生化特性膜不仅仅是被动的屏障膜上含有一系列的特化蛋白质启动或催化一定的分子事件；膜上的泵可以逆跨膜梯度移动（运送）特定的有机物和无机离子；能量转化器可以把一种形式的能量转化为另一种形式的能量；质膜上的受体能够感受胞外信号，并转化为细胞内的分子事件。
第45页：膜组成与结构
（二）膜组成与结构：
第46页：甘油磷脂
- 甘油磷脂；
- 鞘脂；
- 胆固醇组成。
- 具两亲性、
- 不对称性、
- 流动性。1、膜脂主要由：
第47页：膜蛋白
2、膜蛋白1）膜内在蛋白：与脂双层的疏水核心紧密相连；跨膜或不跨膜；在膜内不对称分布。内在蛋白只能作旋转和侧向运动。2）膜周边蛋白：分布在膜内或外表面。在膜内表面，形成网状的细胞骨架。
第48页：膜糖类
- 3、膜糖类：
- 覆盖在膜外表面，有些可连在脂质上如鞘糖脂，也可连在膜蛋白的多肽链上。
- 功能:起保护作用；细胞间的识别；维持膜的不对称。硫酸脑苷脂
第49页：脂双分子层是基本的结构
- 脂双分子层是基本的结构
- 脂类与水相共存时会迅速形成一种脂双分子层结构而避开水的作用，生物膜的厚度（电镜测定为5-8nm）是由3nm的脂双分子层和蛋白的厚度决定的，所有证据都支持生物膜由脂双分子层构成。
- 膜脂对于脂双分子层两面是不对称的，但尽管不对称，也不象蛋白质，脂的不对称不是绝对的。
第50页：膜脂在不断地流动
- 膜脂在不断地流动
- 虽然脂双层结构的本身是稳定的，但单个的磷脂和固醇可在脂质平面内有很大的运动自由，它们的横向运动很快，几秒之内单个脂分子就可环绕红细胞的一周。双分子的内部也是流动的，脂肪酸的碳氢链可通过碳碳旋转而不断地运动。另外一种运动就是跨双分子层运动，即flip-flop。
- 膜流动的程度以来于脂的组成及温度，低温下的运动相对较少，脂双分子层几乎呈晶态（类晶体、半晶体）排列；温度升到一定高度时，运动增加，膜由晶态向液态转变。
第51页：有些外周膜蛋白共价泊锚
有些外周膜蛋白共价泊锚在膜脂上有些膜外周蛋白与膜脂有一个或多个共价结合位点，如长链脂肪酸、或磷脂酰肌醇糖基化衍生物。连接的脂提供了一个疏水的锚以插入脂双分子层。
第52页：跨膜运输所有生物细胞都要
跨膜运输所有生物细胞都要从环境获得原材料为其生物合成和能量消耗，同时还需释放其代谢物到环境中去。质膜可以识别并允许细胞所需物如糖、氨基酸、无机离子等进入细胞，有时这些成分进入细胞是逆浓度梯度的，即它们是被“泵”入细胞的，同样一些分子是被“泵”出细胞的。很少有例外小分子物质的跨膜是直接通过蛋白的，而是通过跨膜的通道（channels）、载体(carriers)或泵（pumps
第53页：被动运输
- 被动运输是由膜蛋白促进的顺浓度梯度的扩散
- 生物体内的简单扩散，膜把胞内和胞外环境所阻止，膜是一种选择性通透屏障，要通过脂双分子层，极性分子或带电溶质必需解除水化膜的水的作用，然后透过约3nm的介质（膜）。
- 水是一种例外，可很快透过生物膜，机制尚不清楚，膜两侧溶质浓度差异大时，渗透压的不平衡引起膜两侧水的流动，直至两侧的渗透压相等。
- 极性溶质或离子的过膜运输由膜上的蛋白降低活化能而对特异的物质提供过膜路径而过膜的双分子层，引起促进扩散。
第54页：主动运输
- 主动运输（Active Transport）引起物质的逆浓度梯度运输被动运输总是顺浓度梯度运输，不会引起物质的积累，相反，主动运输总是逆浓度梯度运输，引起物质的积累。主动运输直接或间接地依赖于一些放能过程，非热力学自动发生，往往伴随有光的吸收、氧化作用、ATP水解或其他顺浓度梯度的运输。在初级主动运输中，物质的积累直接与放能反应（如ATP
- ADP+Pi）相连接；次级主动运输发生于由初级主动运输引起的逆浓度积累的顺浓度梯度运输。
第55页：脂溶性维生素
脂溶性维生素
第56页：生物膜内容概要
第57页：维生素的概念
一、概念1、维生素的概念：维生素（Vitamin，Vit)是生物生长和代谢必需的微量小分子有机化合物。人体不能合成，必须从食物中摄取；许多是辅酶。2、对维生素的需要量：小、变、适量
第58页：Vit的主要功能
3、Vit的主要功能：功能各异，主要作为辅酶或辅基的组分。5、Vit的分类：根据溶解性分1）脂溶性Vit：A、D、E、K、等；2）水溶性Vit：VB（B1、B2、烟酸烟酰胺、B6、泛酸、生物素、叶酸、B12）和VC、一、概念
第59页：脂溶性维生素
二、脂溶性维生素（一）维生素A（又称抗干眼病维生素）1、化学本质：为不饱和一元醇，化学名为视黄醇（retinol)，有2种。化学性质活泼、易被空气氧化、被紫外破坏。
第60页：生理功能
2、生理功能：1）视紫红质是由VA合成的。2）防止上皮组织干燥；3）促进幼儿生长发育等作用。
第61页：分布及来源
3、分布及来源：动物肝、胡萝卜、韭菜、菠菜、玉米等含量较多。1分子β-胡萝卜素可转化成2分子VA4、注意：过多引起中毒，多见婴幼儿
第62页：维生素D
（二）维生素D（抗佝偻病维生素、钙化醇）1、化学本质：为类固醇衍生物，含环戊烷多氢菲结构。VD有几种，重要的有VD2、VD3两种。二、脂溶性维生素VD2麦角固醇紫外线
第63页：脂溶性维生素Vit
Vit D3的形成
第64页：生理功能
2、生理功能：促进成骨作用；调节钙、磷代谢；维持钙、磷恒定。缺乏：钙、磷吸收障碍，骨、牙不能正常发育，佝偻病、软骨病。3、分布及来源：鱼肝油、肝、蛋黄、乳中含量较多
第65页：维生素E
（三）维生素E（生育酚）1、化学本质：系酚类化合物。天然有8种，化学结构大同小异，根据甲基的数目、位置的不同分类，其中α、β、γ、δ4 种较重要
第66页：生理功能
2、生理功能：1）与动物生殖机能有关；2）抗氧化剂。3、分布及来源：麦胚油、玉米油、等植物油；豆类及绿色蔬菜。
第67页：维生素K
（四）维生素K（凝血维生素）1、化学本质：已发现4种，均为萘醌的衍生物。天然有2种：二、脂溶性维生素
第68页：脂溶性维生素Vit
Vit K与凝血酶原
第69页：生理功能
2、生理功能：加速血液凝固；促进肝脏合成凝血酶原（凝血因子Ⅱ）缺乏：贫血、凝血时间长。3、分布及来源：绿色植物、动物肝、微生物代谢产生。
