第二章脂类和生物膜第一节脂类物理性质：不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂。生理功能: 1、脂肪酸是生物体的重要代谢燃料； 2、脂肪是贮存能量的主要形式； 3、在机体表面的脂类有防止机械损伤和防止热量散发的作用； 4、磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质； 5、脂类作为细胞表面的组分与细胞识别、种的特异性、组织免疫性等有密切关系； 6、有些脂类如萜、类固醇是具有维生素、激素等生物功能的脂溶性生物分子。生物化学-脂类一、三酰甘油三酰甘油（triacylglycerols）又称甘油三酯（triglycerides），是1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯，其结构通式是：若R1R2R3相同，则称为单纯甘油酯；若不同，则称为混合甘油酯。生物化学-脂类饱和脂肪酸：脂肪酸碳链完全为H所饱和，如软脂酸、硬脂酸、花生酸等。不饱和脂肪酸：碳链含有不饱和的双键，如油酸、亚油酸、亚麻酸等。在普通室温下，含不饱和脂肪酸比较多的脂类是液体（植物油），比较少的是固体（动物脂肪）。不饱和脂肪酸含量高的脂类更容易发生生化反应。生物化学-脂类酸败现象：油脂在空气中暴露过久即产生难闻的臭味，这种现象称为“酸败”（rancidity），其化学本质是由于油脂水解放出游离脂肪酸，后者再氧化为醛和酮。油脂暴露在日光下可加速此反应。生物化学-脂类二、甘油磷酸脂类（phosphoglycerides）这类化合物中所含的第三个羟基被磷酸所酯化，而其他两个羟基被脂肪酸酯化。有极性生物化学-脂类甘油磷酸脂类所含的两个长的烃链使整个分子的一部分带有非极性的性质，而甘油分子的第三个羟基与磷酸形成酯键，因而是有极性的，所以这类化合物又称为两性脂类，或称极性脂类。极性部分称为极性头，非极性的烃长链称非极性尾。甘油磷酸脂类最重要的生物学功能是形成脂双分子层结构（生物膜的基本特征之一）。生物化学-脂类例如：磷脂酰胆碱（phosphatidyl choline），通称卵磷脂（lecithin），其中R1和R2分别硬脂酸和油酸。有控制动物机体代谢，防止脂肪肝形成的作用。生物化学-脂类三、鞘脂类（sphingolipids）是由一分子脂肪酸、一分子鞘氨醇或其衍生物以及一分子极性头基团所组成。也具有一个极性头和两个非极性尾，但不是甘油的衍生物。 1、鞘磷脂类（sphingophospholipids）在高等动物组织中含量最丰富的鞘脂类。它们的极性头是磷酰胆碱或磷酰乙醇胺。由于鞘磷脂类含有磷，所以也可以与磷酰甘油酯一起划分到磷脂类中。生物化学-脂类 2、脑苷脂类（cerebrosides）不含有磷，由于极性头不带电故呈中性。此类化合物含有一个或多个糖单位故称糖鞘脂（glycosphingolipids）。例如：半乳糖脑苷脂含有D-半乳糖作为极性头基团，存在于脑的细胞膜中；葡萄糖脑苷脂极性头部含有葡萄糖，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，并且是构成细胞表面的重要组分。生物化学-脂类 3、神经节苷脂类（gangliosides）最复杂鞘脂类。含有由多个糖基组成的巨大极性头，结构中一个或多个末端糖基是N-乙酰基神经酸（即唾液酸），又称为唾液酸糖鞘脂（sialoglycosphingolipid）。神经节苷脂在脑灰质和胸腺中含量特别丰富，也存在于红细胞、白细胞、血清、肾上腺和其他脏器中，它是中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂组分。生物化学-脂类神经节苷脂在神经的传导中起着重要作用，在一定遗传病（如tay-sache病）患者脑中积累。细胞表面的神经节苷脂类不只与血型的专一性有关，与其他组织器官的专一性也有关系，还可能与组织免疫以及细胞与细胞的识别有关。生物化学-脂类四、固醇类（steroids）固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物，由于含有醇基故命名为固醇。胆固醇：与胆固醇脂一起是血浆蛋白及细胞外膜的重要组分，在神经组织和肾上腺中含量特别丰富。人体中发现的胆石（胆结石），几乎全都是由胆固醇构成。胆固醇分子的一端有一极性头部基团因而亲水，分子的另一端具有烃链及固醇的环状结构而疏水，故也属于两性分子。胆固醇在紫外线作用下可形成维生素D3。生物化学-脂类第二节生物膜一、细胞中的膜系统 1、质膜（membrane）：将细胞内容物与环境分开的薄膜称为细胞膜（也称为质膜、外周膜）。 2、生物膜（biomembrane）细胞的外周膜和内膜系统。内膜系统包括：组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器；某些细菌的中隔体；蓝绿藻中进行光合作用的囊状体膜等。生物化学-脂类二、膜的化学组成生物膜主要由蛋白质、脂质、多糖类组成，还有水、金属离子等。生物膜的组分，尤其是蛋白质和脂质的比例，因膜的种类不同可以有很大的差异，一般功能复杂或多样的膜，蛋白质占的比例大。 1、膜脂生物膜的脂类主要包括磷脂、固醇及其他脂类。动物细胞质膜中含胆固醇较高，细菌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。生物化学-脂类极性非极性磷脂属于两性分子，当其分散与水相中时，分子的疏水尾部（即非极性尾部）倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部（即极性头）暴露于水相中，形成双分子层的封闭囊泡，通称为脂质体（liposome）。生物化学-脂类 2、膜蛋白分为两大类：外周蛋白和内嵌蛋白。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。内嵌蛋白分布在磷脂的脂双分子层中，或横跨全膜，或与外周蛋白结合成多酶复合物，或与磷脂结合存在。膜蛋白对物质代谢、物质运输、细胞运动、信息的接受与传递、支持与保护均有重要意义。生物化学-脂类 3、膜糖类主要是以糖蛋白和糖脂（主要为神经糖脂）的形式存在。与膜蛋白和膜脂结合的糖类主要有中性糖、氨基糖和唾液酸。糖蛋白和糖脂与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫反应、细胞识别、血型及细胞癌变等均有密切关系。生物化学-脂类三、膜的结构 1972年由S.J.Singer和G.Nicolson提出流动镶嵌模型，其要点如下： 1、膜的基质或膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。 2、极性脂质含有一定量的不饱和脂肪酸（在常温下呈液态），因此脂质双分子层具有流动性。 3、膜的内嵌蛋白表面具有疏水氨基酸侧链基团，故可使此蛋白“溶解”于双分子层的中心疏水部分中。生物化学-脂类脂质双分子层镶嵌蛋白极性油脂分子流动镶嵌模型生物化学-脂类 4、外周蛋白可通过静电引力与带电荷的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、膜蛋白可做横向移动，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”几乎完全浸没于烃基核心中。生物化学-脂类低温凝胶相烃链捆绑高温移动相双层膜融开移动生物化学-脂类 21 四、膜的功能 1、物质传送作用 2、保护作用 3、信息传递作用 4、细胞识别作用细胞识别是指细胞有识别异己的能力。一般来讲，识别作用是一种发生在细胞表面的现象，其本质是细胞通过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。生物化学-脂类第二章脂类和生物膜第一节脂类物理性质：不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂。生理功能: 1、脂肪酸是生物体的重要代谢燃料； 2、脂肪是贮存能量的主要形式； 3、在机体表面的脂类有防止机械损伤和防止热量散发的作用； 4、磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质； 5、脂类作为细胞表面的组分与细胞识别、种的特异性、组织免疫性等有密切关系； 6、有些脂类如萜、类固醇是具有维生素、激素等生物功能的脂溶性生物分子。生物化学-脂类一、三酰甘油三酰甘油（triacylglycerols）又称甘油三酯（triglycerides），是1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯，其结构通式是：若R1R2R3相同，则称为单纯甘油酯；若不同，则称为混合甘油酯。生物化学-脂类饱和脂肪酸：脂肪酸碳链完全为H所饱和，如软脂酸、硬脂酸、花生酸等。不饱和脂肪酸：碳链含有不饱和的双键，如油酸、亚油酸、亚麻酸等。在普通室温下，含不饱和脂肪酸比较多的脂类是液体（植物油），比较少的是固体（动物脂肪）。不饱和脂肪酸含量高的脂类更容易发生生化反应。生物化学-脂类酸败现象：油脂在空气中暴露过久即产生难闻的臭味，这种现象称为“酸败”（rancidity），其化学本质是由于油脂水解放出游离脂肪酸，后者再氧化为醛和酮。油脂暴露在日光下可加速此反应。生物化学-脂类二、甘油磷酸脂类（phosphoglycerides）这类化合物中所含的第三个羟基被磷酸所酯化，而其他两个羟基被脂肪酸酯化。有极性生物化学-脂类甘油磷酸脂类所含的两个长的烃链使整个分子的一部分带有非极性的性质，而甘油分子的第三个羟基与磷酸形成酯键，因而是有极性的，所以这类化合物又称为两性脂类，或称极性脂类。极性部分称为极性头，非极性的烃长链称非极性尾。甘油磷酸脂类最重要的生物学功能是形成脂双分子层结构（生物膜的基本特征之一）。生物化学-脂类例如：磷脂酰胆碱（phosphatidyl choline），通称卵磷脂（lecithin），其中R1和R2分别硬脂酸和油酸。有控制动物机体代谢，防止脂肪肝形成的作用。生物化学-脂类三、鞘脂类（sphingolipids）是由一分子脂肪酸、一分子鞘氨醇或其衍生物以及一分子极性头基团所组成。也具有一个极性头和两个非极性尾，但不是甘油的衍生物。 1、鞘磷脂类（sphingophospholipids）在高等动物组织中含量最丰富的鞘脂类。它们的极性头是磷酰胆碱或磷酰乙醇胺。由于鞘磷脂类含有磷，所以也可以与磷酰甘油酯一起划分到磷脂类中。生物化学-脂类 2、脑苷脂类（cerebrosides）不含有磷，由于极性头不带电故呈中性。此类化合物含有一个或多个糖单位故称糖鞘脂（glycosphingolipids）。例如：半乳糖脑苷脂含有D-半乳糖作为极性头基团，存在于脑的细胞膜中；葡萄糖脑苷脂极性头部含有葡萄糖，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，并且是构成细胞表面的重要组分。生物化学-脂类 3、神经节苷脂类（gangliosides）最复杂鞘脂类。含有由多个糖基组成的巨大极性头，结构中一个或多个末端糖基是N-乙酰基神经酸（即唾液酸），又称为唾液酸糖鞘脂（sialoglycosphingolipid）。神经节苷脂在脑灰质和胸腺中含量特别丰富，也存在于红细胞、白细胞、血清、肾上腺和其他脏器中，它是中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂组分。生物化学-脂类神经节苷脂在神经的传导中起着重要作用，在一定遗传病（如tay-sache病）患者脑中积累。细胞表面的神经节苷脂类不只与血型的专一性有关，与其他组织器官的专一性也有关系，还可能与组织免疫以及细胞与细胞的识别有关。生物化学-脂类四、固醇类（steroids）固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物，由于含有醇基故命名为固醇。胆固醇：与胆固醇脂一起是血浆蛋白及细胞外膜的重要组分，在神经组织和肾上腺中含量特别丰富。人体中发现的胆石（胆结石），几乎全都是由胆固醇构成。胆固醇分子的一端有一极性头部基团因而亲水，分子的另一端具有烃链及固醇的环状结构而疏水，故也属于两性分子。胆固醇在紫外线作用下可形成维生素D3。生物化学-脂类第二节生物膜一、细胞中的膜系统 1、质膜（membrane）：将细胞内容物与环境分开的薄膜称为细胞膜（也称为质膜、外周膜）。 2、生物膜（biomembrane）细胞的外周膜和内膜系统。内膜系统包括：组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器；某些细菌的中隔体；蓝绿藻中进行光合作用的囊状体膜等。生物化学-脂类二、膜的化学组成生物膜主要由蛋白质、脂质、多糖类组成，还有水、金属离子等。生物膜的组分，尤其是蛋白质和脂质的比例，因膜的种类不同可以有很大的差异，一般功能复杂或多样的膜，蛋白质占的比例大。 1、膜脂生物膜的脂类主要包括磷脂、固醇及其他脂类。动物细胞质膜中含胆固醇较高，细菌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。生物化学-脂类极性非极性磷脂属于两性分子，当其分散与水相中时，分子的疏水尾部（即非极性尾部）倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部（即极性头）暴露于水相中，形成双分子层的封闭囊泡，通称为脂质体（liposome）。生物化学-脂类 2、膜蛋白分为两大类：外周蛋白和内嵌蛋白。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。内嵌蛋白分布在磷脂的脂双分子层中，或横跨全膜，或与外周蛋白结合成多酶复合物，或与磷脂结合存在。膜蛋白对物质代谢、物质运输、细胞运动、信息的接受与传递、支持与保护均有重要意义。生物化学-脂类 3、膜糖类主要是以糖蛋白和糖脂（主要为神经糖脂）的形式存在。与膜蛋白和膜脂结合的糖类主要有中性糖、氨基糖和唾液酸。糖蛋白和糖脂与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫反应、细胞识别、血型及细胞癌变等均有密切关系。生物化学-脂类三、膜的结构 1972年由S.J.Singer和G.Nicolson提出流动镶嵌模型，其要点如下： 1、膜的基质或膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。 2、极性脂质含有一定量的不饱和脂肪酸（在常温下呈液态），因此脂质双分子层具有流动性。 3、膜的内嵌蛋白表面具有疏水氨基酸侧链基团，故可使此蛋白“溶解”于双分子层的中心疏水部分中。生物化学-脂类脂质双分子层镶嵌蛋白极性油脂分子流动镶嵌模型生物化学-脂类 4、外周蛋白可通过静电引力与带电荷的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、膜蛋白可做横向移动，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”几乎完全浸没于烃基核心中。生物化学-脂类低温凝胶相烃链捆绑高温移动相双层膜融开移动生物化学-脂类 21 四、膜的功能 1、物质传送作用 2、保护作用 3、信息传递作用 4、细胞识别作用细胞识别是指细胞有识别异己的能力。一般来讲，识别作用是一种发生在细胞表面的现象，其本质是细胞通过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。生物化学-脂类第二章脂类和生物膜第一节脂类物理性质：不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂。生理功能: 1、脂肪酸是生物体的重要代谢燃料； 2、脂肪是贮存能量的主要形式； 3、在机体表面的脂类有防止机械损伤和防止热量散发的作用； 4、磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质； 5、脂类作为细胞表面的组分与细胞识别、种的特异性、组织免疫性等有密切关系； 6、有些脂类如萜、类固醇是具有维生素、激素等生物功能的脂溶性生物分子。生物化学-脂类一、三酰甘油三酰甘油（triacylglycerols）又称甘油三酯（triglycerides），是1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯，其结构通式是：若R1R2R3相同，则称为单纯甘油酯；若不同，则称为混合甘油酯。生物化学-脂类饱和脂肪酸：脂肪酸碳链完全为H所饱和，如软脂酸、硬脂酸、花生酸等。不饱和脂肪酸：碳链含有不饱和的双键，如油酸、亚油酸、亚麻酸等。在普通室温下，含不饱和脂肪酸比较多的脂类是液体（植物油），比较少的是固体（动物脂肪）。不饱和脂肪酸含量高的脂类更容易发生生化反应。生物化学-脂类酸败现象：油脂在空气中暴露过久即产生难闻的臭味，这种现象称为“酸败”（rancidity），其化学本质是由于油脂水解放出游离脂肪酸，后者再氧化为醛和酮。油脂暴露在日光下可加速此反应。生物化学-脂类二、甘油磷酸脂类（phosphoglycerides）这类化合物中所含的第三个羟基被磷酸所酯化，而其他两个羟基被脂肪酸酯化。有极性生物化学-脂类甘油磷酸脂类所含的两个长的烃链使整个分子的一部分带有非极性的性质，而甘油分子的第三个羟基与磷酸形成酯键，因而是有极性的，所以这类化合物又称为两性脂类，或称极性脂类。极性部分称为极性头，非极性的烃长链称非极性尾。甘油磷酸脂类最重要的生物学功能是形成脂双分子层结构（生物膜的基本特征之一）。生物化学-脂类例如：磷脂酰胆碱（phosphatidyl choline），通称卵磷脂（lecithin），其中R1和R2分别硬脂酸和油酸。有控制动物机体代谢，防止脂肪肝形成的作用。生物化学-脂类三、鞘脂类（sphingolipids）是由一分子脂肪酸、一分子鞘氨醇或其衍生物以及一分子极性头基团所组成。也具有一个极性头和两个非极性尾，但不是甘油的衍生物。 1、鞘磷脂类（sphingophospholipids）在高等动物组织中含量最丰富的鞘脂类。它们的极性头是磷酰胆碱或磷酰乙醇胺。由于鞘磷脂类含有磷，所以也可以与磷酰甘油酯一起划分到磷脂类中。生物化学-脂类 2、脑苷脂类（cerebrosides）不含有磷，由于极性头不带电故呈中性。此类化合物含有一个或多个糖单位故称糖鞘脂（glycosphingolipids）。例如：半乳糖脑苷脂含有D-半乳糖作为极性头基团，存在于脑的细胞膜中；葡萄糖脑苷脂极性头部含有葡萄糖，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，并且是构成细胞表面的重要组分。生物化学-脂类 3、神经节苷脂类（gangliosides）最复杂鞘脂类。含有由多个糖基组成的巨大极性头，结构中一个或多个末端糖基是N-乙酰基神经酸（即唾液酸），又称为唾液酸糖鞘脂（sialoglycosphingolipid）。神经节苷脂在脑灰质和胸腺中含量特别丰富，也存在于红细胞、白细胞、血清、肾上腺和其他脏器中，它是中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂组分。生物化学-脂类神经节苷脂在神经的传导中起着重要作用，在一定遗传病（如tay-sache病）患者脑中积累。细胞表面的神经节苷脂类不只与血型的专一性有关，与其他组织器官的专一性也有关系，还可能与组织免疫以及细胞与细胞的识别有关。生物化学-脂类四、固醇类（steroids）固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物，由于含有醇基故命名为固醇。胆固醇：与胆固醇脂一起是血浆蛋白及细胞外膜的重要组分，在神经组织和肾上腺中含量特别丰富。人体中发现的胆石（胆结石），几乎全都是由胆固醇构成。胆固醇分子的一端有一极性头部基团因而亲水，分子的另一端具有烃链及固醇的环状结构而疏水，故也属于两性分子。胆固醇在紫外线作用下可形成维生素D3。生物化学-脂类第二节生物膜一、细胞中的膜系统 1、质膜（membrane）：将细胞内容物与环境分开的薄膜称为细胞膜（也称为质膜、外周膜）。 2、生物膜（biomembrane）细胞的外周膜和内膜系统。内膜系统包括：组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器；某些细菌的中隔体；蓝绿藻中进行光合作用的囊状体膜等。生物化学-脂类二、膜的化学组成生物膜主要由蛋白质、脂质、多糖类组成，还有水、金属离子等。生物膜的组分，尤其是蛋白质和脂质的比例，因膜的种类不同可以有很大的差异，一般功能复杂或多样的膜，蛋白质占的比例大。 1、膜脂生物膜的脂类主要包括磷脂、固醇及其他脂类。动物细胞质膜中含胆固醇较高，细菌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。生物化学-脂类极性非极性磷脂属于两性分子，当其分散与水相中时，分子的疏水尾部（即非极性尾部）倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部（即极性头）暴露于水相中，形成双分子层的封闭囊泡，通称为脂质体（liposome）。生物化学-脂类 2、膜蛋白分为两大类：外周蛋白和内嵌蛋白。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。内嵌蛋白分布在磷脂的脂双分子层中，或横跨全膜，或与外周蛋白结合成多酶复合物，或与磷脂结合存在。膜蛋白对物质代谢、物质运输、细胞运动、信息的接受与传递、支持与保护均有重要意义。生物化学-脂类 3、膜糖类主要是以糖蛋白和糖脂（主要为神经糖脂）的形式存在。与膜蛋白和膜脂结合的糖类主要有中性糖、氨基糖和唾液酸。糖蛋白和糖脂与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫反应、细胞识别、血型及细胞癌变等均有密切关系。生物化学-脂类三、膜的结构 1972年由S.J.Singer和G.Nicolson提出流动镶嵌模型，其要点如下： 1、膜的基质或膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。 2、极性脂质含有一定量的不饱和脂肪酸（在常温下呈液态），因此脂质双分子层具有流动性。 3、膜的内嵌蛋白表面具有疏水氨基酸侧链基团，故可使此蛋白“溶解”于双分子层的中心疏水部分中。生物化学-脂类脂质双分子层镶嵌蛋白极性油脂分子流动镶嵌模型生物化学-脂类 4、外周蛋白可通过静电引力与带电荷的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、膜蛋白可做横向移动，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”几乎完全浸没于烃基核心中。生物化学-脂类低温凝胶相烃链捆绑高温移动相双层膜融开移动生物化学-脂类 21 四、膜的功能 1、物质传送作用 2、保护作用 3、信息传递作用 4、细胞识别作用细胞识别是指细胞有识别异己的能力。一般来讲，识别作用是一种发生在细胞表面的现象，其本质是细胞通过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。生物化学-脂类第二章脂类和生物膜第一节脂类物理性质：不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂。生理功能: 1、脂肪酸是生物体的重要代谢燃料； 2、脂肪是贮存能量的主要形式； 3、在机体表面的脂类有防止机械损伤和防止热量散发的作用； 4、磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质； 5、脂类作为细胞表面的组分与细胞识别、种的特异性、组织免疫性等有密切关系； 6、有些脂类如萜、类固醇是具有维生素、激素等生物功能的脂溶性生物分子。生物化学-脂类一、三酰甘油三酰甘油（triacylglycerols）又称甘油三酯（triglycerides），是1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯，其结构通式是：若R1R2R3相同，则称为单纯甘油酯；若不同，则称为混合甘油酯。生物化学-脂类饱和脂肪酸：脂肪酸碳链完全为H所饱和，如软脂酸、硬脂酸、花生酸等。不饱和脂肪酸：碳链含有不饱和的双键，如油酸、亚油酸、亚麻酸等。在普通室温下，含不饱和脂肪酸比较多的脂类是液体（植物油），比较少的是固体（动物脂肪）。不饱和脂肪酸含量高的脂类更容易发生生化反应。生物化学-脂类酸败现象：油脂在空气中暴露过久即产生难闻的臭味，这种现象称为“酸败”（rancidity），其化学本质是由于油脂水解放出游离脂肪酸，后者再氧化为醛和酮。油脂暴露在日光下可加速此反应。生物化学-脂类二、甘油磷酸脂类（phosphoglycerides）这类化合物中所含的第三个羟基被磷酸所酯化，而其他两个羟基被脂肪酸酯化。有极性生物化学-脂类甘油磷酸脂类所含的两个长的烃链使整个分子的一部分带有非极性的性质，而甘油分子的第三个羟基与磷酸形成酯键，因而是有极性的，所以这类化合物又称为两性脂类，或称极性脂类。极性部分称为极性头，非极性的烃长链称非极性尾。甘油磷酸脂类最重要的生物学功能是形成脂双分子层结构（生物膜的基本特征之一）。生物化学-脂类例如：磷脂酰胆碱（phosphatidyl choline），通称卵磷脂（lecithin），其中R1和R2分别硬脂酸和油酸。有控制动物机体代谢，防止脂肪肝形成的作用。生物化学-脂类三、鞘脂类（sphingolipids）是由一分子脂肪酸、一分子鞘氨醇或其衍生物以及一分子极性头基团所组成。也具有一个极性头和两个非极性尾，但不是甘油的衍生物。 1、鞘磷脂类（sphingophospholipids）在高等动物组织中含量最丰富的鞘脂类。它们的极性头是磷酰胆碱或磷酰乙醇胺。由于鞘磷脂类含有磷，所以也可以与磷酰甘油酯一起划分到磷脂类中。生物化学-脂类 2、脑苷脂类（cerebrosides）不含有磷，由于极性头不带电故呈中性。此类化合物含有一个或多个糖单位故称糖鞘脂（glycosphingolipids）。例如：半乳糖脑苷脂含有D-半乳糖作为极性头基团，存在于脑的细胞膜中；葡萄糖脑苷脂极性头部含有葡萄糖，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，并且是构成细胞表面的重要组分。生物化学-脂类 3、神经节苷脂类（gangliosides）最复杂鞘脂类。含有由多个糖基组成的巨大极性头，结构中一个或多个末端糖基是N-乙酰基神经酸（即唾液酸），又称为唾液酸糖鞘脂（sialoglycosphingolipid）。神经节苷脂在脑灰质和胸腺中含量特别丰富，也存在于红细胞、白细胞、血清、肾上腺和其他脏器中，它是中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂组分。生物化学-脂类神经节苷脂在神经的传导中起着重要作用，在一定遗传病（如tay-sache病）患者脑中积累。细胞表面的神经节苷脂类不只与血型的专一性有关，与其他组织器官的专一性也有关系，还可能与组织免疫以及细胞与细胞的识别有关。生物化学-脂类四、固醇类（steroids）固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物，由于含有醇基故命名为固醇。胆固醇：与胆固醇脂一起是血浆蛋白及细胞外膜的重要组分，在神经组织和肾上腺中含量特别丰富。人体中发现的胆石（胆结石），几乎全都是由胆固醇构成。胆固醇分子的一端有一极性头部基团因而亲水，分子的另一端具有烃链及固醇的环状结构而疏水，故也属于两性分子。胆固醇在紫外线作用下可形成维生素D3。生物化学-脂类第二节生物膜一、细胞中的膜系统 1、质膜（membrane）：将细胞内容物与环境分开的薄膜称为细胞膜（也称为质膜、外周膜）。 2、生物膜（biomembrane）细胞的外周膜和内膜系统。内膜系统包括：组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器；某些细菌的中隔体；蓝绿藻中进行光合作用的囊状体膜等。生物化学-脂类二、膜的化学组成生物膜主要由蛋白质、脂质、多糖类组成，还有水、金属离子等。生物膜的组分，尤其是蛋白质和脂质的比例，因膜的种类不同可以有很大的差异，一般功能复杂或多样的膜，蛋白质占的比例大。 1、膜脂生物膜的脂类主要包括磷脂、固醇及其他脂类。动物细胞质膜中含胆固醇较高，细菌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。生物化学-脂类极性非极性磷脂属于两性分子，当其分散与水相中时，分子的疏水尾部（即非极性尾部）倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部（即极性头）暴露于水相中，形成双分子层的封闭囊泡，通称为脂质体（liposome）。生物化学-脂类 2、膜蛋白分为两大类：外周蛋白和内嵌蛋白。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。内嵌蛋白分布在磷脂的脂双分子层中，或横跨全膜，或与外周蛋白结合成多酶复合物，或与磷脂结合存在。膜蛋白对物质代谢、物质运输、细胞运动、信息的接受与传递、支持与保护均有重要意义。生物化学-脂类 3、膜糖类主要是以糖蛋白和糖脂（主要为神经糖脂）的形式存在。与膜蛋白和膜脂结合的糖类主要有中性糖、氨基糖和唾液酸。糖蛋白和糖脂与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫反应、细胞识别、血型及细胞癌变等均有密切关系。生物化学-脂类三、膜的结构 1972年由S.J.Singer和G.Nicolson提出流动镶嵌模型，其要点如下： 1、膜的基质或膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。 2、极性脂质含有一定量的不饱和脂肪酸（在常温下呈液态），因此脂质双分子层具有流动性。 3、膜的内嵌蛋白表面具有疏水氨基酸侧链基团，故可使此蛋白“溶解”于双分子层的中心疏水部分中。生物化学-脂类脂质双分子层镶嵌蛋白极性油脂分子流动镶嵌模型生物化学-脂类 4、外周蛋白可通过静电引力与带电荷的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、膜蛋白可做横向移动，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”几乎完全浸没于烃基核心中。生物化学-脂类低温凝胶相烃链捆绑高温移动相双层膜融开移动生物化学-脂类 21 四、膜的功能 1、物质传送作用 2、保护作用 3、信息传递作用 4、细胞识别作用细胞识别是指细胞有识别异己的能力。一般来讲，识别作用是一种发生在细胞表面的现象，其本质是细胞通过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。生物化学-脂类.

Transcript 第二章脂类和生物膜第一节脂类物理性质：不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂。生理功能: 1、脂肪酸是生物体的重要代谢燃料； 2、脂肪是贮存能量的主要形式； 3、在机体表面的脂类有防止机械损伤和防止热量散发的作用； 4、磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质； 5、脂类作为细胞表面的组分与细胞识别、种的特异性、组织免疫性等有密切关系； 6、有些脂类如萜、类固醇是具有维生素、激素等生物功能的脂溶性生物分子。生物化学-脂类一、三酰甘油三酰甘油（triacylglycerols）又称甘油三酯（triglycerides），是1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯，其结构通式是：若R1R2R3相同，则称为单纯甘油酯；若不同，则称为混合甘油酯。生物化学-脂类饱和脂肪酸：脂肪酸碳链完全为H所饱和，如软脂酸、硬脂酸、花生酸等。不饱和脂肪酸：碳链含有不饱和的双键，如油酸、亚油酸、亚麻酸等。在普通室温下，含不饱和脂肪酸比较多的脂类是液体（植物油），比较少的是固体（动物脂肪）。不饱和脂肪酸含量高的脂类更容易发生生化反应。生物化学-脂类酸败现象：油脂在空气中暴露过久即产生难闻的臭味，这种现象称为“酸败”（rancidity），其化学本质是由于油脂水解放出游离脂肪酸，后者再氧化为醛和酮。油脂暴露在日光下可加速此反应。生物化学-脂类二、甘油磷酸脂类（phosphoglycerides）这类化合物中所含的第三个羟基被磷酸所酯化，而其他两个羟基被脂肪酸酯化。有极性生物化学-脂类甘油磷酸脂类所含的两个长的烃链使整个分子的一部分带有非极性的性质，而甘油分子的第三个羟基与磷酸形成酯键，因而是有极性的，所以这类化合物又称为两性脂类，或称极性脂类。极性部分称为极性头，非极性的烃长链称非极性尾。甘油磷酸脂类最重要的生物学功能是形成脂双分子层结构（生物膜的基本特征之一）。生物化学-脂类例如：磷脂酰胆碱（phosphatidyl choline），通称卵磷脂（lecithin），其中R1和R2分别硬脂酸和油酸。有控制动物机体代谢，防止脂肪肝形成的作用。生物化学-脂类三、鞘脂类（sphingolipids）是由一分子脂肪酸、一分子鞘氨醇或其衍生物以及一分子极性头基团所组成。也具有一个极性头和两个非极性尾，但不是甘油的衍生物。 1、鞘磷脂类（sphingophospholipids）在高等动物组织中含量最丰富的鞘脂类。它们的极性头是磷酰胆碱或磷酰乙醇胺。由于鞘磷脂类含有磷，所以也可以与磷酰甘油酯一起划分到磷脂类中。生物化学-脂类 2、脑苷脂类（cerebrosides）不含有磷，由于极性头不带电故呈中性。此类化合物含有一个或多个糖单位故称糖鞘脂（glycosphingolipids）。例如：半乳糖脑苷脂含有D-半乳糖作为极性头基团，存在于脑的细胞膜中；葡萄糖脑苷脂极性头部含有葡萄糖，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，并且是构成细胞表面的重要组分。生物化学-脂类 3、神经节苷脂类（gangliosides）最复杂鞘脂类。含有由多个糖基组成的巨大极性头，结构中一个或多个末端糖基是N-乙酰基神经酸（即唾液酸），又称为唾液酸糖鞘脂（sialoglycosphingolipid）。神经节苷脂在脑灰质和胸腺中含量特别丰富，也存在于红细胞、白细胞、血清、肾上腺和其他脏器中，它是中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂组分。生物化学-脂类神经节苷脂在神经的传导中起着重要作用，在一定遗传病（如tay-sache病）患者脑中积累。细胞表面的神经节苷脂类不只与血型的专一性有关，与其他组织器官的专一性也有关系，还可能与组织免疫以及细胞与细胞的识别有关。生物化学-脂类四、固醇类（steroids）固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物，由于含有醇基故命名为固醇。胆固醇：与胆固醇脂一起是血浆蛋白及细胞外膜的重要组分，在神经组织和肾上腺中含量特别丰富。人体中发现的胆石（胆结石），几乎全都是由胆固醇构成。胆固醇分子的一端有一极性头部基团因而亲水，分子的另一端具有烃链及固醇的环状结构而疏水，故也属于两性分子。胆固醇在紫外线作用下可形成维生素D3。生物化学-脂类第二节生物膜一、细胞中的膜系统 1、质膜（membrane）：将细胞内容物与环境分开的薄膜称为细胞膜（也称为质膜、外周膜）。 2、生物膜（biomembrane）细胞的外周膜和内膜系统。内膜系统包括：组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器；某些细菌的中隔体；蓝绿藻中进行光合作用的囊状体膜等。生物化学-脂类二、膜的化学组成生物膜主要由蛋白质、脂质、多糖类组成，还有水、金属离子等。生物膜的组分，尤其是蛋白质和脂质的比例，因膜的种类不同可以有很大的差异，一般功能复杂或多样的膜，蛋白质占的比例大。 1、膜脂生物膜的脂类主要包括磷脂、固醇及其他脂类。动物细胞质膜中含胆固醇较高，细菌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。生物化学-脂类极性非极性磷脂属于两性分子，当其分散与水相中时，分子的疏水尾部（即非极性尾部）倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部（即极性头）暴露于水相中，形成双分子层的封闭囊泡，通称为脂质体（liposome）。生物化学-脂类 2、膜蛋白分为两大类：外周蛋白和内嵌蛋白。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。内嵌蛋白分布在磷脂的脂双分子层中，或横跨全膜，或与外周蛋白结合成多酶复合物，或与磷脂结合存在。膜蛋白对物质代谢、物质运输、细胞运动、信息的接受与传递、支持与保护均有重要意义。生物化学-脂类 3、膜糖类主要是以糖蛋白和糖脂（主要为神经糖脂）的形式存在。与膜蛋白和膜脂结合的糖类主要有中性糖、氨基糖和唾液酸。糖蛋白和糖脂与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫反应、细胞识别、血型及细胞癌变等均有密切关系。生物化学-脂类三、膜的结构 1972年由S.J.Singer和G.Nicolson提出流动镶嵌模型，其要点如下： 1、膜的基质或膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。 2、极性脂质含有一定量的不饱和脂肪酸（在常温下呈液态），因此脂质双分子层具有流动性。 3、膜的内嵌蛋白表面具有疏水氨基酸侧链基团，故可使此蛋白“溶解”于双分子层的中心疏水部分中。生物化学-脂类脂质双分子层镶嵌蛋白极性油脂分子流动镶嵌模型生物化学-脂类 4、外周蛋白可通过静电引力与带电荷的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、膜蛋白可做横向移动，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”几乎完全浸没于烃基核心中。生物化学-脂类低温凝胶相烃链捆绑高温移动相双层膜融开移动生物化学-脂类 21 四、膜的功能 1、物质传送作用 2、保护作用 3、信息传递作用 4、细胞识别作用细胞识别是指细胞有识别异己的能力。一般来讲，识别作用是一种发生在细胞表面的现象，其本质是细胞通过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。生物化学-脂类第二章脂类和生物膜第一节脂类物理性质：不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂。生理功能: 1、脂肪酸是生物体的重要代谢燃料； 2、脂肪是贮存能量的主要形式； 3、在机体表面的脂类有防止机械损伤和防止热量散发的作用； 4、磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质； 5、脂类作为细胞表面的组分与细胞识别、种的特异性、组织免疫性等有密切关系； 6、有些脂类如萜、类固醇是具有维生素、激素等生物功能的脂溶性生物分子。生物化学-脂类一、三酰甘油三酰甘油（triacylglycerols）又称甘油三酯（triglycerides），是1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯，其结构通式是：若R1R2R3相同，则称为单纯甘油酯；若不同，则称为混合甘油酯。生物化学-脂类饱和脂肪酸：脂肪酸碳链完全为H所饱和，如软脂酸、硬脂酸、花生酸等。不饱和脂肪酸：碳链含有不饱和的双键，如油酸、亚油酸、亚麻酸等。在普通室温下，含不饱和脂肪酸比较多的脂类是液体（植物油），比较少的是固体（动物脂肪）。不饱和脂肪酸含量高的脂类更容易发生生化反应。生物化学-脂类酸败现象：油脂在空气中暴露过久即产生难闻的臭味，这种现象称为“酸败”（rancidity），其化学本质是由于油脂水解放出游离脂肪酸，后者再氧化为醛和酮。油脂暴露在日光下可加速此反应。生物化学-脂类二、甘油磷酸脂类（phosphoglycerides）这类化合物中所含的第三个羟基被磷酸所酯化，而其他两个羟基被脂肪酸酯化。有极性生物化学-脂类甘油磷酸脂类所含的两个长的烃链使整个分子的一部分带有非极性的性质，而甘油分子的第三个羟基与磷酸形成酯键，因而是有极性的，所以这类化合物又称为两性脂类，或称极性脂类。极性部分称为极性头，非极性的烃长链称非极性尾。甘油磷酸脂类最重要的生物学功能是形成脂双分子层结构（生物膜的基本特征之一）。生物化学-脂类例如：磷脂酰胆碱（phosphatidyl choline），通称卵磷脂（lecithin），其中R1和R2分别硬脂酸和油酸。有控制动物机体代谢，防止脂肪肝形成的作用。生物化学-脂类三、鞘脂类（sphingolipids）是由一分子脂肪酸、一分子鞘氨醇或其衍生物以及一分子极性头基团所组成。也具有一个极性头和两个非极性尾，但不是甘油的衍生物。 1、鞘磷脂类（sphingophospholipids）在高等动物组织中含量最丰富的鞘脂类。它们的极性头是磷酰胆碱或磷酰乙醇胺。由于鞘磷脂类含有磷，所以也可以与磷酰甘油酯一起划分到磷脂类中。生物化学-脂类 2、脑苷脂类（cerebrosides）不含有磷，由于极性头不带电故呈中性。此类化合物含有一个或多个糖单位故称糖鞘脂（glycosphingolipids）。例如：半乳糖脑苷脂含有D-半乳糖作为极性头基团，存在于脑的细胞膜中；葡萄糖脑苷脂极性头部含有葡萄糖，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，并且是构成细胞表面的重要组分。生物化学-脂类 3、神经节苷脂类（gangliosides）最复杂鞘脂类。含有由多个糖基组成的巨大极性头，结构中一个或多个末端糖基是N-乙酰基神经酸（即唾液酸），又称为唾液酸糖鞘脂（sialoglycosphingolipid）。神经节苷脂在脑灰质和胸腺中含量特别丰富，也存在于红细胞、白细胞、血清、肾上腺和其他脏器中，它是中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂组分。生物化学-脂类神经节苷脂在神经的传导中起着重要作用，在一定遗传病（如tay-sache病）患者脑中积累。细胞表面的神经节苷脂类不只与血型的专一性有关，与其他组织器官的专一性也有关系，还可能与组织免疫以及细胞与细胞的识别有关。生物化学-脂类四、固醇类（steroids）固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物，由于含有醇基故命名为固醇。胆固醇：与胆固醇脂一起是血浆蛋白及细胞外膜的重要组分，在神经组织和肾上腺中含量特别丰富。人体中发现的胆石（胆结石），几乎全都是由胆固醇构成。胆固醇分子的一端有一极性头部基团因而亲水，分子的另一端具有烃链及固醇的环状结构而疏水，故也属于两性分子。胆固醇在紫外线作用下可形成维生素D3。生物化学-脂类第二节生物膜一、细胞中的膜系统 1、质膜（membrane）：将细胞内容物与环境分开的薄膜称为细胞膜（也称为质膜、外周膜）。 2、生物膜（biomembrane）细胞的外周膜和内膜系统。内膜系统包括：组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器；某些细菌的中隔体；蓝绿藻中进行光合作用的囊状体膜等。生物化学-脂类二、膜的化学组成生物膜主要由蛋白质、脂质、多糖类组成，还有水、金属离子等。生物膜的组分，尤其是蛋白质和脂质的比例，因膜的种类不同可以有很大的差异，一般功能复杂或多样的膜，蛋白质占的比例大。 1、膜脂生物膜的脂类主要包括磷脂、固醇及其他脂类。动物细胞质膜中含胆固醇较高，细菌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。生物化学-脂类极性非极性磷脂属于两性分子，当其分散与水相中时，分子的疏水尾部（即非极性尾部）倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部（即极性头）暴露于水相中，形成双分子层的封闭囊泡，通称为脂质体（liposome）。生物化学-脂类 2、膜蛋白分为两大类：外周蛋白和内嵌蛋白。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。内嵌蛋白分布在磷脂的脂双分子层中，或横跨全膜，或与外周蛋白结合成多酶复合物，或与磷脂结合存在。膜蛋白对物质代谢、物质运输、细胞运动、信息的接受与传递、支持与保护均有重要意义。生物化学-脂类 3、膜糖类主要是以糖蛋白和糖脂（主要为神经糖脂）的形式存在。与膜蛋白和膜脂结合的糖类主要有中性糖、氨基糖和唾液酸。糖蛋白和糖脂与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫反应、细胞识别、血型及细胞癌变等均有密切关系。生物化学-脂类三、膜的结构 1972年由S.J.Singer和G.Nicolson提出流动镶嵌模型，其要点如下： 1、膜的基质或膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。 2、极性脂质含有一定量的不饱和脂肪酸（在常温下呈液态），因此脂质双分子层具有流动性。 3、膜的内嵌蛋白表面具有疏水氨基酸侧链基团，故可使此蛋白“溶解”于双分子层的中心疏水部分中。生物化学-脂类脂质双分子层镶嵌蛋白极性油脂分子流动镶嵌模型生物化学-脂类 4、外周蛋白可通过静电引力与带电荷的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、膜蛋白可做横向移动，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”几乎完全浸没于烃基核心中。生物化学-脂类低温凝胶相烃链捆绑高温移动相双层膜融开移动生物化学-脂类 21 四、膜的功能 1、物质传送作用 2、保护作用 3、信息传递作用 4、细胞识别作用细胞识别是指细胞有识别异己的能力。一般来讲，识别作用是一种发生在细胞表面的现象，其本质是细胞通过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。生物化学-脂类第二章脂类和生物膜第一节脂类物理性质：不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂。生理功能: 1、脂肪酸是生物体的重要代谢燃料； 2、脂肪是贮存能量的主要形式； 3、在机体表面的脂类有防止机械损伤和防止热量散发的作用； 4、磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质； 5、脂类作为细胞表面的组分与细胞识别、种的特异性、组织免疫性等有密切关系； 6、有些脂类如萜、类固醇是具有维生素、激素等生物功能的脂溶性生物分子。生物化学-脂类一、三酰甘油三酰甘油（triacylglycerols）又称甘油三酯（triglycerides），是1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯，其结构通式是：若R1R2R3相同，则称为单纯甘油酯；若不同，则称为混合甘油酯。生物化学-脂类饱和脂肪酸：脂肪酸碳链完全为H所饱和，如软脂酸、硬脂酸、花生酸等。不饱和脂肪酸：碳链含有不饱和的双键，如油酸、亚油酸、亚麻酸等。在普通室温下，含不饱和脂肪酸比较多的脂类是液体（植物油），比较少的是固体（动物脂肪）。不饱和脂肪酸含量高的脂类更容易发生生化反应。生物化学-脂类酸败现象：油脂在空气中暴露过久即产生难闻的臭味，这种现象称为“酸败”（rancidity），其化学本质是由于油脂水解放出游离脂肪酸，后者再氧化为醛和酮。油脂暴露在日光下可加速此反应。生物化学-脂类二、甘油磷酸脂类（phosphoglycerides）这类化合物中所含的第三个羟基被磷酸所酯化，而其他两个羟基被脂肪酸酯化。有极性生物化学-脂类甘油磷酸脂类所含的两个长的烃链使整个分子的一部分带有非极性的性质，而甘油分子的第三个羟基与磷酸形成酯键，因而是有极性的，所以这类化合物又称为两性脂类，或称极性脂类。极性部分称为极性头，非极性的烃长链称非极性尾。甘油磷酸脂类最重要的生物学功能是形成脂双分子层结构（生物膜的基本特征之一）。生物化学-脂类例如：磷脂酰胆碱（phosphatidyl choline），通称卵磷脂（lecithin），其中R1和R2分别硬脂酸和油酸。有控制动物机体代谢，防止脂肪肝形成的作用。生物化学-脂类三、鞘脂类（sphingolipids）是由一分子脂肪酸、一分子鞘氨醇或其衍生物以及一分子极性头基团所组成。也具有一个极性头和两个非极性尾，但不是甘油的衍生物。 1、鞘磷脂类（sphingophospholipids）在高等动物组织中含量最丰富的鞘脂类。它们的极性头是磷酰胆碱或磷酰乙醇胺。由于鞘磷脂类含有磷，所以也可以与磷酰甘油酯一起划分到磷脂类中。生物化学-脂类 2、脑苷脂类（cerebrosides）不含有磷，由于极性头不带电故呈中性。此类化合物含有一个或多个糖单位故称糖鞘脂（glycosphingolipids）。例如：半乳糖脑苷脂含有D-半乳糖作为极性头基团，存在于脑的细胞膜中；葡萄糖脑苷脂极性头部含有葡萄糖，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，并且是构成细胞表面的重要组分。生物化学-脂类 3、神经节苷脂类（gangliosides）最复杂鞘脂类。含有由多个糖基组成的巨大极性头，结构中一个或多个末端糖基是N-乙酰基神经酸（即唾液酸），又称为唾液酸糖鞘脂（sialoglycosphingolipid）。神经节苷脂在脑灰质和胸腺中含量特别丰富，也存在于红细胞、白细胞、血清、肾上腺和其他脏器中，它是中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂组分。生物化学-脂类神经节苷脂在神经的传导中起着重要作用，在一定遗传病（如tay-sache病）患者脑中积累。细胞表面的神经节苷脂类不只与血型的专一性有关，与其他组织器官的专一性也有关系，还可能与组织免疫以及细胞与细胞的识别有关。生物化学-脂类四、固醇类（steroids）固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物，由于含有醇基故命名为固醇。胆固醇：与胆固醇脂一起是血浆蛋白及细胞外膜的重要组分，在神经组织和肾上腺中含量特别丰富。人体中发现的胆石（胆结石），几乎全都是由胆固醇构成。胆固醇分子的一端有一极性头部基团因而亲水，分子的另一端具有烃链及固醇的环状结构而疏水，故也属于两性分子。胆固醇在紫外线作用下可形成维生素D3。生物化学-脂类第二节生物膜一、细胞中的膜系统 1、质膜（membrane）：将细胞内容物与环境分开的薄膜称为细胞膜（也称为质膜、外周膜）。 2、生物膜（biomembrane）细胞的外周膜和内膜系统。内膜系统包括：组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器；某些细菌的中隔体；蓝绿藻中进行光合作用的囊状体膜等。生物化学-脂类二、膜的化学组成生物膜主要由蛋白质、脂质、多糖类组成，还有水、金属离子等。生物膜的组分，尤其是蛋白质和脂质的比例，因膜的种类不同可以有很大的差异，一般功能复杂或多样的膜，蛋白质占的比例大。 1、膜脂生物膜的脂类主要包括磷脂、固醇及其他脂类。动物细胞质膜中含胆固醇较高，细菌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。生物化学-脂类极性非极性磷脂属于两性分子，当其分散与水相中时，分子的疏水尾部（即非极性尾部）倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部（即极性头）暴露于水相中，形成双分子层的封闭囊泡，通称为脂质体（liposome）。生物化学-脂类 2、膜蛋白分为两大类：外周蛋白和内嵌蛋白。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。内嵌蛋白分布在磷脂的脂双分子层中，或横跨全膜，或与外周蛋白结合成多酶复合物，或与磷脂结合存在。膜蛋白对物质代谢、物质运输、细胞运动、信息的接受与传递、支持与保护均有重要意义。生物化学-脂类 3、膜糖类主要是以糖蛋白和糖脂（主要为神经糖脂）的形式存在。与膜蛋白和膜脂结合的糖类主要有中性糖、氨基糖和唾液酸。糖蛋白和糖脂与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫反应、细胞识别、血型及细胞癌变等均有密切关系。生物化学-脂类三、膜的结构 1972年由S.J.Singer和G.Nicolson提出流动镶嵌模型，其要点如下： 1、膜的基质或膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。 2、极性脂质含有一定量的不饱和脂肪酸（在常温下呈液态），因此脂质双分子层具有流动性。 3、膜的内嵌蛋白表面具有疏水氨基酸侧链基团，故可使此蛋白“溶解”于双分子层的中心疏水部分中。生物化学-脂类脂质双分子层镶嵌蛋白极性油脂分子流动镶嵌模型生物化学-脂类 4、外周蛋白可通过静电引力与带电荷的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、膜蛋白可做横向移动，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”几乎完全浸没于烃基核心中。生物化学-脂类低温凝胶相烃链捆绑高温移动相双层膜融开移动生物化学-脂类 21 四、膜的功能 1、物质传送作用 2、保护作用 3、信息传递作用 4、细胞识别作用细胞识别是指细胞有识别异己的能力。一般来讲，识别作用是一种发生在细胞表面的现象，其本质是细胞通过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。生物化学-脂类第二章脂类和生物膜第一节脂类物理性质：不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂。生理功能: 1、脂肪酸是生物体的重要代谢燃料； 2、脂肪是贮存能量的主要形式； 3、在机体表面的脂类有防止机械损伤和防止热量散发的作用； 4、磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质； 5、脂类作为细胞表面的组分与细胞识别、种的特异性、组织免疫性等有密切关系； 6、有些脂类如萜、类固醇是具有维生素、激素等生物功能的脂溶性生物分子。生物化学-脂类一、三酰甘油三酰甘油（triacylglycerols）又称甘油三酯（triglycerides），是1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯，其结构通式是：若R1R2R3相同，则称为单纯甘油酯；若不同，则称为混合甘油酯。生物化学-脂类饱和脂肪酸：脂肪酸碳链完全为H所饱和，如软脂酸、硬脂酸、花生酸等。不饱和脂肪酸：碳链含有不饱和的双键，如油酸、亚油酸、亚麻酸等。在普通室温下，含不饱和脂肪酸比较多的脂类是液体（植物油），比较少的是固体（动物脂肪）。不饱和脂肪酸含量高的脂类更容易发生生化反应。生物化学-脂类酸败现象：油脂在空气中暴露过久即产生难闻的臭味，这种现象称为“酸败”（rancidity），其化学本质是由于油脂水解放出游离脂肪酸，后者再氧化为醛和酮。油脂暴露在日光下可加速此反应。生物化学-脂类二、甘油磷酸脂类（phosphoglycerides）这类化合物中所含的第三个羟基被磷酸所酯化，而其他两个羟基被脂肪酸酯化。有极性生物化学-脂类甘油磷酸脂类所含的两个长的烃链使整个分子的一部分带有非极性的性质，而甘油分子的第三个羟基与磷酸形成酯键，因而是有极性的，所以这类化合物又称为两性脂类，或称极性脂类。极性部分称为极性头，非极性的烃长链称非极性尾。甘油磷酸脂类最重要的生物学功能是形成脂双分子层结构（生物膜的基本特征之一）。生物化学-脂类例如：磷脂酰胆碱（phosphatidyl choline），通称卵磷脂（lecithin），其中R1和R2分别硬脂酸和油酸。有控制动物机体代谢，防止脂肪肝形成的作用。生物化学-脂类三、鞘脂类（sphingolipids）是由一分子脂肪酸、一分子鞘氨醇或其衍生物以及一分子极性头基团所组成。也具有一个极性头和两个非极性尾，但不是甘油的衍生物。 1、鞘磷脂类（sphingophospholipids）在高等动物组织中含量最丰富的鞘脂类。它们的极性头是磷酰胆碱或磷酰乙醇胺。由于鞘磷脂类含有磷，所以也可以与磷酰甘油酯一起划分到磷脂类中。生物化学-脂类 2、脑苷脂类（cerebrosides）不含有磷，由于极性头不带电故呈中性。此类化合物含有一个或多个糖单位故称糖鞘脂（glycosphingolipids）。例如：半乳糖脑苷脂含有D-半乳糖作为极性头基团，存在于脑的细胞膜中；葡萄糖脑苷脂极性头部含有葡萄糖，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，并且是构成细胞表面的重要组分。生物化学-脂类 3、神经节苷脂类（gangliosides）最复杂鞘脂类。含有由多个糖基组成的巨大极性头，结构中一个或多个末端糖基是N-乙酰基神经酸（即唾液酸），又称为唾液酸糖鞘脂（sialoglycosphingolipid）。神经节苷脂在脑灰质和胸腺中含量特别丰富，也存在于红细胞、白细胞、血清、肾上腺和其他脏器中，它是中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂组分。生物化学-脂类神经节苷脂在神经的传导中起着重要作用，在一定遗传病（如tay-sache病）患者脑中积累。细胞表面的神经节苷脂类不只与血型的专一性有关，与其他组织器官的专一性也有关系，还可能与组织免疫以及细胞与细胞的识别有关。生物化学-脂类四、固醇类（steroids）固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物，由于含有醇基故命名为固醇。胆固醇：与胆固醇脂一起是血浆蛋白及细胞外膜的重要组分，在神经组织和肾上腺中含量特别丰富。人体中发现的胆石（胆结石），几乎全都是由胆固醇构成。胆固醇分子的一端有一极性头部基团因而亲水，分子的另一端具有烃链及固醇的环状结构而疏水，故也属于两性分子。胆固醇在紫外线作用下可形成维生素D3。生物化学-脂类第二节生物膜一、细胞中的膜系统 1、质膜（membrane）：将细胞内容物与环境分开的薄膜称为细胞膜（也称为质膜、外周膜）。 2、生物膜（biomembrane）细胞的外周膜和内膜系统。内膜系统包括：组成具有各种特定功能的亚细胞结构和细胞器；某些细菌的中隔体；蓝绿藻中进行光合作用的囊状体膜等。生物化学-脂类二、膜的化学组成生物膜主要由蛋白质、脂质、多糖类组成，还有水、金属离子等。生物膜的组分，尤其是蛋白质和脂质的比例，因膜的种类不同可以有很大的差异，一般功能复杂或多样的膜，蛋白质占的比例大。 1、膜脂生物膜的脂类主要包括磷脂、固醇及其他脂类。动物细胞质膜中含胆固醇较高，细菌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。生物化学-脂类极性非极性磷脂属于两性分子，当其分散与水相中时，分子的疏水尾部（即非极性尾部）倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部（即极性头）暴露于水相中，形成双分子层的封闭囊泡，通称为脂质体（liposome）。生物化学-脂类 2、膜蛋白分为两大类：外周蛋白和内嵌蛋白。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。内嵌蛋白分布在磷脂的脂双分子层中，或横跨全膜，或与外周蛋白结合成多酶复合物，或与磷脂结合存在。膜蛋白对物质代谢、物质运输、细胞运动、信息的接受与传递、支持与保护均有重要意义。生物化学-脂类 3、膜糖类主要是以糖蛋白和糖脂（主要为神经糖脂）的形式存在。与膜蛋白和膜脂结合的糖类主要有中性糖、氨基糖和唾液酸。糖蛋白和糖脂与细胞的抗原结构、受体、细胞免疫反应、细胞识别、血型及细胞癌变等均有密切关系。生物化学-脂类三、膜的结构 1972年由S.J.Singer和G.Nicolson提出流动镶嵌模型，其要点如下： 1、膜的基质或膜结构的连续主体是极性的脂质双分子层。 2、极性脂质含有一定量的不饱和脂肪酸（在常温下呈液态），因此脂质双分子层具有流动性。 3、膜的内嵌蛋白表面具有疏水氨基酸侧链基团，故可使此蛋白“溶解”于双分子层的中心疏水部分中。生物化学-脂类脂质双分子层镶嵌蛋白极性油脂分子流动镶嵌模型生物化学-脂类 4、外周蛋白可通过静电引力与带电荷的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、膜蛋白可做横向移动，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”几乎完全浸没于烃基核心中。生物化学-脂类低温凝胶相烃链捆绑高温移动相双层膜融开移动生物化学-脂类 21 四、膜的功能 1、物质传送作用 2、保护作用 3、信息传递作用 4、细胞识别作用细胞识别是指细胞有识别异己的能力。一般来讲，识别作用是一种发生在细胞表面的现象，其本质是细胞通过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。生物化学-脂类.

第二章
脂类和生物膜
第一节
脂类
物理性质：不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂。
生理功能:
1、脂肪酸是生物体的重要代谢燃料；
2、脂肪是贮存能量的主要形式；
3、在机体表面的脂类有防止机械损伤和防止热量散发的
作用；
4、磷脂、糖脂、固醇等是构成生物膜的重要物质；
5、脂类作为细胞表面的组分与细胞识别、种的特异性、
组织免疫性等有密切关系；
6、有些脂类如萜、类固醇是具有维生素、激素等生物功
能的脂溶性生物分子。
生物化学-脂类
1
一、三酰甘油
三酰甘油（triacylglycerols）又称甘油三酯
（triglycerides），是1分子甘油和3分子脂肪酸结合
而成的酯，其结构通式是：
若R1R2R3相同，则称为单纯甘油酯；
若不同，则称为混合甘油酯。
生物化学-脂类
2
饱和脂肪酸：
脂
肪
酸
碳链完全为H所饱和，
如软脂酸、硬脂酸、花生酸等。
不饱和脂肪酸：碳链含有不饱和的双键，
如油酸、亚油酸、亚麻酸等。
在普通室温下，含不饱和脂肪酸比较多的脂
类是液体（植物油），比较少的是固体（动物脂
肪）。不饱和脂肪酸含量高的脂类更容易发生生
化反应。
生物化学-脂类
3
酸败现象：
油脂在空气中暴露过久即产生难闻的臭味，这种
现象称为“酸败”（rancidity），其化学本质是由于
油脂水解放出游离脂肪酸，后者再氧化为醛和酮。油
脂暴露在日光下可加速此反应。
生物化学-脂类
4
二、甘油磷酸脂类（phosphoglycerides）
这类化合物中所含的第三个羟基被磷酸所酯化，
而其他两个羟基被脂肪酸酯化。
有极性
生物化学-脂类
5
甘油磷酸脂类所含的两个长的烃链使整个分子的
一部分带有非极性的性质，而甘油分子的第三个羟基
与磷酸形成酯键，因而是有极性的，所以这类化合物
又称为两性脂类，或称极性脂类。极性部分称为极性
头，非极性的烃长链称非极性尾。
甘油磷酸脂类最重要的生物学功能是形成脂双分
子层结构（生物膜的基本特征之一）。
生物化学-脂类
6
例如：
磷脂酰胆碱（phosphatidyl choline），
通称卵磷脂（lecithin），其中R1和R2分别硬
脂酸和油酸。有控制动物机体代谢，防止脂肪
肝形成的作用。
生物化学-脂类
7
三、鞘脂类（sphingolipids）
是由一分子脂肪酸、一分子鞘氨醇或其衍生物以
及一分子极性头基团所组成。也具有一个极性头和两
个非极性尾，但不是甘油的衍生物。
1、鞘磷脂类（sphingophospholipids）
在高等动物组织中含量最丰富的鞘脂类。它们的
极性头是磷酰胆碱或磷酰乙醇胺。由于鞘磷脂类含有
磷，所以也可以与磷酰甘油酯一起划分到磷脂类中。
生物化学-脂类
8
2、脑苷脂类（cerebrosides）
不含有磷，由于极性头不带电故呈中性。此类化合物
含有一个或多个糖单位故称糖鞘脂（glycosphingolipids）。
例如：半乳糖脑苷脂含有D-半乳糖作为极性头基团，
存在于脑的细胞膜中；葡萄糖脑苷脂极性头部含有葡萄
糖，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，并且是构成细胞表面的重要组分。
生物化学-脂类
9
3、神经节苷脂类（gangliosides）
最复杂鞘脂类。含有由多个糖基组成的巨大极性
头，结构中一个或多个末端糖基是N-乙酰基神经酸
（即唾液酸），又称为唾液酸糖鞘脂
（sialoglycosphingolipid）。
神经节苷脂在脑灰质和胸腺中含量特别丰富，也
存在于红细胞、白细胞、血清、肾上腺和其他脏器中，
它是中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂组分。
生物化学-脂类
10
神经节苷脂在神经的传导中起着重要作用，在一
定遗传病（如tay-sache病）患者脑中积累。细胞表
面的神经节苷脂类不只与血型的专一性有关，与其他
组织器官的专一性也有关系，还可能与组织免疫以及
细胞与细胞的识别有关。
生物化学-脂类
11
四、固醇类（steroids）
固醇类都是环戊烷多氢菲的衍生物，由于含有醇
基故命名为固醇。
胆固醇：与胆固醇脂一起是血浆蛋白及细胞外膜
的重要组分，在神经组织和肾上腺中含量特别丰富。
人体中发现的胆石（胆结石），几乎全都是由胆固醇
构成。胆固醇分子的一端有一极性头部基团因而亲水，
分子的另一端具有烃链及固醇的环状结构而疏水，故
也属于两性分子。胆固醇在紫外线作用下可形成维生
素D3。
生物化学-脂类
12
第二节
生物膜
一、细胞中的膜系统
1、质膜（membrane）：将细胞内容物与环境分开的
薄膜称为细胞膜
（也称为质膜、外周膜）。
2、生物膜（biomembrane）
细胞的外周膜和内膜系统。
内膜系统包括：组成具有各种特定功能的亚细胞结构
和细胞器；某些细菌的中隔体；蓝绿
藻中进行光合作用的囊状体膜等。
生物化学-脂类
13
二、膜的化学组成
生物膜主要由蛋白质、脂质、多糖类组成，还有
水、金属离子等。生物膜的组分，尤其是蛋白质和脂
质的比例，因膜的种类不同可以有很大的差异，一般
功能复杂或多样的膜，蛋白质占的比例大。
1、膜脂
生物膜的脂类主要包括磷脂、固醇及其他脂类。
动物细胞质膜中含胆固醇较高，细菌质膜和线粒体膜
中含有特异的心磷脂，植物细胞膜中含有豆固醇。
生物化学-脂类
14
极性
非极性
磷脂属于两性分
子，当其分散与水相
中时，分子的疏水尾
部（即非极性尾部）
倾向于聚集在一起，
避开水相，而亲水头
部（即极性头）暴露
于水相中，形成双分
子层的封闭囊泡，通
称为脂质体
（liposome）。
生物化学-脂类
15
2、膜蛋白
分为两大类：外周蛋白和内嵌蛋白。
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。
内嵌蛋白分布在磷脂的脂双分子层中，或横跨全
膜，或与外周蛋白结合成多酶复合物，或与磷脂结合
存在。
膜蛋白对物质代谢、物质运输、细胞运动、信息
的接受与传递、支持与保护均有重要意义。
生物化学-脂类
16
3、膜糖类
主要是以糖蛋白和糖脂（主要为神经糖脂）的形
式存在。
与膜蛋白和膜脂结合的糖类主要有中性糖、氨基
糖和唾液酸。
糖蛋白和糖脂与细胞的抗原结构、受体、细胞免
疫反应、细胞识别、血型及细胞癌变等均有密切关系。
生物化学-脂类
17
三、膜的结构
1972年由S.J.Singer和G.Nicolson提出流动镶嵌模
型，其要点如下：
1、膜的基质或膜结构的连续主体是极性的脂质双分
子层。
2、极性脂质含有一定量的不饱和脂肪酸（在常温下
呈液态），因此脂质双分子层具有流动性。
3、膜的内嵌蛋白表面具有疏水氨基酸侧链基团，故
可使此蛋白“溶解”于双分子层的中心疏水部分
中。
生物化学-脂类
18
脂质双分子层
镶嵌蛋白
极性油脂分子
流动镶嵌模型
生物化学-脂类
19
4、外周蛋白可通过静电引力与带电荷的脂质双分子
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、膜蛋白可做横向移动，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
全浸没于烃基核心中。
生物化学-脂类
20
低温凝胶相
烃链捆绑
高温移动相
双层膜融开移动
生物化学-脂类 21
四、膜的功能
1、物质传送作用
2、保护作用
3、信息传递作用
4、细胞识别作用
细胞识别是指细胞有识别异己的能力。一般来讲，
识别作用是一种发生在细胞表面的现象，其本质是细
胞通过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。
生物化学-脂类
22

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